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DISPOSITIF POUR LE CENTRAGE AUTOMATIQUE DE MATERIAUX EN MOUVEMENT, NOTAMMENT DE MATERIAUX EN'BANDES.
La présente invention est relative à un dispositif de centrage automatique tel qu'un dispositif de positionnement d'une pièce en mouvement, et notamment d'une bande ou pièce similaire, et constitue un perfectionne- ment du dispositif ayant fait l'objet du brevet américain n 2.592.581, déposé le 13 janvier 1950. Le dispositif décrit dans ce brevet est satisfai- sant pour la plupart des applications et s'est révélé supérieur aux disposi- tifs précédemment employés pour le¯positionnement de pièces en mouvement.
Le dispositif décrit dans le brevet précité repose sur la déflexion progres- sive des nervures flexibles disposées sur la périphérie extérieure du rou- leau sur une moitié environ de leur arc de contact avec la pièce en mouve- ment.
Avant le développement de la présente i111 ention, on croyait quâun fonctionnement satisfaisant du rouleau exigeait un espace entre les nervures.
Au grand étonnement des hommes de l'art, il a été constaté et démontré par la présente invention, qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un espace entre les nervures pour qu'elles puissent s'écarter légèrement, puis se recourber convenablement immédiatement en avant de la pièce en mouvement et suivant la ligne initiale de contact avec elle. Il a été constaté, au contraire, qu'en utilisant un rouleau en caoutchouc ou en matière similaire, et incisant simplement ce rouleau convenablement, sans enlever de la matière, on obtient pour de nombreux emplois des résultats meilleurs que ceux obtenus avec le dispositif ayant fait l'objet du brevet précité.
Dans le rouleau dudit dis- positif breveté, la force transversale tendant à pousser la pièce progres- sivement vers le centre augmente depuis l'extrémité du rouleau vers le cen- tre, la ligne de contact initiale étant remplacée par un arc de contact d'une
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certaine étendue, alors que dans le rouleau selon la présente invention les forces restent plus uniformes sur toute sa largeur et continuent à agir seulement sur un arc de très faible étendue après le contact initial.
En fait, le rouleau du brevet précité permet un glissement ou mouvement latéral entre les nervures et la bande, en contact suivant un arc d'une étendue con- sidérable, non seulement après la ligne de contact initial avec la pièce, mais aussi sur l'arc de contact avant la sortie de la pièce, pendant laquel- le sortie les nervures se libèrent progressivement de la pression de contact appliquée, s'écartant ainsi de l'axe vers l'extérieur pour reprendre leur position initiale après la cessation de la charge, pour-le cycle d'opérations suivant.
Dans le rouleau selon la présente invention, le principal mouvement latéral des lamelles obtenues par l'incision du rouleau se produit dans une portion relativement restreinte de l'arc de contact, à la ligne d'approche de la pièce, sans autre mouvement latéral appréciable sur la portion restan- te de l'arc de contact, assurant ainsi une plus grande surface de contact, relativement entre la bande et le rouleau, ce qui donne le maximum de frotte- ment statique entre la surface du rouleau incisée et la bande. En outre, dans le rouleau selon le brevet précité, une force latérale en sens inverse et progressive est créée à chaque extrémité du rouleau, cette force tendant à rejeter la pièce hors du rouleau si l'un des bords extérieurs extrêmes de la pièce touche l'extrémité du rouleau.
Il était donc nécessaire de pré- voir un rouleau d'une largeur suffisante pour que cette force ne puisse pas rejeter la pièce ou bien de munir le rouleau aux extrémités d'un disque ri- gide pour empêcher cette force d'agir. Le rouleau selon le brevet précité ne peut supporter qu'une charge limitée, et il ne convient pas pour de très fortes charges, sans frottement excessif et usure résultant entre les ner- vures vôisines. En outre, ce rouleau ne convient pas pour l'emploi dans des rouleaux à serrage à cause d'une déformation et d'une usure excessives des nervures à la ligne de contact. Le rayon du rouleau selon le brevet précité change d'une façon appréciable lorsqu'une pièce passe sur lui, et ce change- ment de rayon est quelquefois indésirable.
A cause de l'espace entre les nervures de ce rouleau, et de la déformation excessive des nervures à la sur- face de contact, la pièce passant sur le rouleau risque dans certains cas d'être rayée. Lorsqu'on fait passer sur le rouleau une mince pellicule de structure fibreuse, il y a le risque d'un refoulement de la pellicule vers le centre, tendant à provoquer un chevauchement ou un rassemblement des fi- bres centrales de la pellicule. On peut y remédier partiellement en plaçant du caoutchouc spongieux entre les nervures comme il est décrit dans le bre- vet précité, mais en cas de lourdes charges, le caoutchouc spongieux est com- primé à un degré tel par la déformation progressive des nervures, que le caoutchouc se bombe et imprime une trace sur la pièce.
La présente invention a pour objet un dispositif pour position- ner des pièces en mouvement, convenant aussi bien pour des charges lourdes que pour des charges légères, qui ne raye pas la pièce passant sur le rou- leau, et qui assure un bon contact de frottement avec la pièce sensiblement sur toute la surface de contact.
L2invention a également pour objet un dispositif de positionne- ment de grandes longueurs de pellicules fibreuses ayant peu de résistance et de rigidité latérale.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention résulteront de la description qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple :
La fig. 1 est une vue en coupe transversale d'un mode de réali- sation de l'invention; fig. 1. $la fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne ll-ll de la
La fig. 3 est une vue analogue à la fig. 1 d'un autre mode de
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réalisation.
Les figs. 4 et 5 sont des vues en coupe de deux autres variantes.
Dans le mode de réalisation des figs. 1 et 2, une bande ou pièce analogue S passe sur un rouleau rotatif I. La bande S peut passer sur le rouleau soit en contact sensiblement linéaire avec lui soit suivant une sur- face cylindrique d'une certaine étendue. Le rouleau comporte de préférence un noyau métallique 2 monté sur un arbre 3 et recouvert d'une garniture 5 en caoutchouc ou matière analogue,pourvue sur toute la périphérie d'une in- cision radiale 6 dans le plan médian du rouleau, perpendiculaire à son axe longitudinal. En outre, plusieurs incisions 8 et 10 inclinées sont pratiquées de part et d'autre de la fente 6, délimitant des lamelles Il et 12 très rapprochées. Ces incisions 8 et 10 sont inclinées vers l'axe en partant du plan médian du rouleau vers les bords.
Les incisions 6, 8 et 10 sont prati- quées dans la garniture 5 au moyen d'une lame de rasoir ou d'un autre ou- til mince et tranchant, qui n'enlève pratiquement pas de matière, de sorte qu'il s'agit de véritables incisions et non pas de rainures. Le rouleau peut être cylindrique, concave ou convexe, au choix, pour s'adapter aux di- verses installations. En outre, la portion centrale du rouleau peut être cylindrique et le diamètre plus grand que les bords, de manière à former des épaulements 16. De préférence, les incisions 8 et 10 forment avec l'axe du rouleau un angle pouvant être compris entre 45 et 89 et sont relativement rapprochées et de préférence uniformément espacées. L'arbre 3 du rouleau re- pose dans des paliers 18 placés dans son axe dans des logements 20.
L'ar- bre peut être muni sur l'une de ses extrémités d'un prolongement 22, si l'on désire commander le rouleau ou le munir d'un organe de freinage.
Lorsque le rouleau tourne à une vitesse élevée sans subir de pression externe, la force centrifuge tend à écarter vers l'extérieur les sections séparées ou lamelles flexibles du rouleau, et lorsque la bande S passe sur la surface du rouleau, elle tend à pousser la partie de la sur- face du rouleau immédiatement adjacente à la ligne d'approche du contact, vers l'intérieur, soit vers l'axe du rouleau et aussi vers son plan médian, exerçant une action analogue à celle du rouleau du brevet précité. Cepen- dant, l'effet de centrage du rouleau selon la présente invention ne repose pas sur cette action. Le rouleau produit un effet de centrage indépendamment de la force centrifuge, par suite des couples 23 et 24 appliqués à la surfa- ce des lamelles en entonnoir 11 et 12 et au fond des incisions 8 et 10.
Les couples 23 et 24 engendrent des forces latérales opposées sur la surface du rouleau,, particulièrement à la ligne d'approche de contact, leurs composantes étant dirigées vers l'intérieur, vers le plan médian du rouleau. Ces forces sont égales par unité de surface de la bande en contact avec le rouleau .
Tant que la bande est centrée sur le rouleau et que la pression de portée exercée par la bande sur le rouleau est constante sur toute sa largeur, la bande ne subit aucun mouvement latéral en passant sur le rouleau. Mais si la bande est décentrée ou si lapression de contact de la bande n'est pas constante d'un côté à l'autre, la partie du rouleau ayant la plus grande sur- face totale en contact avec la bande et subissant la plus grande pression totale pousse la bande vers le centre. En d'autres termes, si une plus gran- de partie de la bande se trouve à droite du plan médian du rouleau, la force totale s'exerçant sur la bande et tendant à pousser la bande vers la gauche est supérieure à la force totale tendant à pousser la bande vers la droite, et la bande sera poussée vers la gauche jusqu'à ce qu'elle soit replacée dans le plan médian.
La pression entre les lamelles aux incisions 8 et 10 augmente et diminue proportionnellement à l'accroissement et à la diminution de la pression à la surface sur les lamelles 11 et 12 sur toute la surface en contact avec la bande. Par conséquent,' il n'y a pas de glissement appré- ciable entre les lamelles adjacentes, à cause des incisions inclinées 8 et 10 et de la forme "en entonnoir" des lamelles 11 et 12. Celles-ci doivent fléchir ou se déplacer en bloc, à cause du frottement se produisant entre elles par suite de la pression latérale augmentant et diminuant dans les in-
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cisions pendant un cycle donné d'opérations.
La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation de la présente invention, dans lequel le rouleau est composé d'un certain nombre de disques ou "entonnoirs" élastiques 26 montés sur un arbre fileté 28.
Les disques 26 peuvent être de la même matière que la garniture 5 de la première réalisation, ou en tissu ou en métal suffisamment flexible pour fléchir légèrement sous l'effet de la pression. Les disques 26 sont en for- me d'entonnoir ou inclinés radialement sur l'arbre 28 vers l'axe transver- sal du rouleau, et, par l'effet de la pression se produisant entre eux, ils sont maintenus en contact étroit, sans distance appréciable entre eux. En d'autres termes, l'agencement est sensiblement le même que dans le rouleau à incisions de la première réalisation, Fig. 1. Deux pièces de maintien 30, serrées par des écrous 32 filetés sur l'arbre 28, viennent en contact avec les deux disques 26 terminaux aux extrémités du rouleau.
Une cale centrale 33 contribue à conférer aux disques la forme en entonnoir et à les maintenir en position au plan médian du rouleau. Le mode de fonctionne- ment de ce dispositif est le même que celui du mode de réalisation de la fig. 1.
Dans le mode de réalisation de la fig. 4, une garniture 34 en caoutchouc ou matière analogue est montée sur un arbre 36 porté par des pa- liers espacés 38. La garniture 34 est pourvue d'une chambre 40, remplie d'un fluide tel que l'air, l'eau ou similaire. La quantité de fluide dans la chambre 40 détermine l'importance de la crête du rouleau. Ce rouleau, comme celui de la fig. l, est pourvu d'une incision radiale 6' et d'incisions 8' et 10' inclinées de part et d'autre de l'incision 6', qui forment un certain nombre de lamelles très rapprochées 11' et 12'. Le fonctionnement de ce mo- de de réalisation est le même que célui du mode de réalisation de la fig. 1, mais il est particulièrement adapté à l'emploi dans les rouleaux à serrage.
Dans le mode de réalisation de la fig. 5 un bandage penumatique 42 comportant une chambre intérieure habituelle 44 est monté d'une façon habituelle sur une jante 46. La surface extérieure du bandage est agencée de la même façon que la surface extérieure des rouleaux de la fig. 4, c'est- à-dire qu'elle comporte une incision radiale 6" et des incisions inclinées 8" et 10" formant des lamelles 11" et 12". Ce bandàge pneumatique peut être employé comme rouleau de centrage et fonctionne de la même façon que le rouleau de la fig. 4.
Dans certains cas, il peut être souhaitable de prévoir des rou- leaux réunissant des caractéristiques des rouleaux du brevet précité et des rouleaux selon la présente invention. Dans ce cas, les incisions 8 et 10 de la présente invention sont pratiquées dans les nervures 4 et 6 du bre- vet précité.
Il est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation représentés et décrits, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.