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La présente invention se rapporte aux enrouleurs de nappes du type à trois rouleaux, tels que représentés dans le brevet améri- oain LANGSTONet autres n 1.488.126 et les brevets américains SIEG nos 1.837.803, 1.631.301 et 1.888.810.
Dans ces enrouleurs, l'ensouple est supportée sur et entre deux tambours parallèles qui sont mis en rotation dans la même direotion à partir d'une souroe oonvenable de puissance, et un cylindre tournant, de pression,qui peut être ou n'être Pas commandé, repose sur le rouleau d'enroulage, et est poussé vers le haut lors- que ledit rouleau d'enroulage augmente de diamètre. En liaison aveo cela, il peut être prévu les tranchours usuels pour ajuster les bords de la nappe, et si on le désire, oouper la nappe en largeurs plus étroites pendant qu'elle passe du rouleau d'alimentation à l'ensouple de réenroulement.
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. La présente invention prévoit un système à pression de fluide pour
1) abaisser le cylindre tournant supérieur de pression sur un petit rouleau au départ de l'opération d'enroulage,
2) contrôler automatiquement et résister souplement au mouvement vertical du cylindre tournant supérieur ou cavalier, de sorte que le rouleau soit poussé vers le bas sur les tambours commodes de support, qu'il se forme un rouleau, dur, dense, et que le glissement du rouleau, sur les tambours de support soit .évité.
3) contrôler automatiquement la pression vers le bas exer- oée par le cylindre tournant de pression pour compenser le ' poids croissant du rouleau,et 4) soulever, ledit cylindre tournant de'pression au-dessus . du rouleau de réenroulement lorsque ce dernier a atteint la di- mension désirée et doit. être déchargé.
Jusqu'ici, le moyen pour appliquer la pression sur le oylin- dre tournant supérieur a consisté en des masses pesâtes, et un moteur ou un grand volunt à main, et un engrenage a été prévu pour soulever le cylindre tournant de pression lorsque le rouleau de réenroulement atteint la dimension désirée, et doit être enlevé.
On a aussi prévu un frein à friction sur le cylindre rotatif supérieur flottant, pour s'opposer à son soulèvement et à l'aug- mentation de la tension de le, nappe. Avec le vieux système à ' 'frein, pour comprimer le rouleau de réenroulement, le taux de compression et la vitesse de réduction étaient laissés entièrement à la discrétion du conducteur, et une inattention avait souvent pour résultat des rouleaux mal enroulés.
Les principaux objectifs de la présente invention sont de surmonter ces objections et d'autres à de telles constructions antérieures, et particulièrement de réduire à un minimum l'effort physique demandé à l'opérateur pour enlever un rouleau réenroulé et en mettre un nouveau en route, et d'éliminer l'emploi de con-
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tre-poids et de freins à friction.
Un autre objectif est' de crier des moyens simples et .efficaces pour contre l'application de la pression du fluide au cylindre de pression, moyons par lesquels le taux de pression exercé par le cylindre tournant supérieur sur le rouleau réenroule puisse être varié, et le fluide sous pression peut être utilisé pour soulever le rouleau ou le faire tomber.
Une des raisons primordiales pour manipuler le cylindre tournant de pression' par des moyens hydrauliques est, que sur de grands enrouleurs le cylindre et les paliers doivent, de toute ' nécessité, être lourds pour supporter la pression et la vitesse.
Ce poids élevé fait qutil est presque impossible de les manoeuvrer manuellement.' Une particularité importante est que Les paliers pour le cylindre tournant supérieur sont fixés à des chaînes ou ouganes .. de'.tension en un point intermédiaire à leurs extrémités,les extrémités des chaînes, ou organes de tension sont ancrées, des bouoles .sont formées près de chaque extrémité, et des moyens sont prévus pour raccourcir une boucle et allonger l'autre afin de soniever ou abaisser le cylindre de pression.
. Une autre particularité de la présente inventa est qu'on emploie des moyens hydrauliques et qu'on agit sur les chaînes pour soulever,..abaisser, contrebalancer et charger le cylindre tournant de pression, ce qui fuit qu'on peut bercer tout taux de pression et dans l'une ou l'autre airection.
Le dessin annexé montre seulement une forme d'exécutif de l'invention, mais on comprendra qu'on peut y apporter divers changements, dans le cadre de l'invention.
Sur le aessiri :
La figure 1 est une vue en bout d'une machine relisant l'invention..
Lu figure 2 est une vue en perspective desseules parties
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de la maohine qui réalisent les nouvelles particularités, cer- taines parties du bâti classique étant montrées en traits mixtes.
La figure 3 est une représentation quelque peu schématique d'un système hydraulique de commande, et ' i
Les figures 4 et 4a sont des coupes travers une valve de contrôle dans les positions pour le fonctionnement à la main et le fonctionnement automatique, respectivement,
La machine -représentée a des'fiasques latéraux inférieurs de bâti 1, 1', des montants latéraux 2',' 2', une base- 3 et une entretoise supérieure arrière 3'. Le rouleau A qui est en cours d'enroulement! est supporté sur et entre des tambours-d'enroulage 4. et4', montés dans des paliers. 5 et 5' sur les flasques latéraux'
1 et 1'.
Le cylindre tournant de pression ou cylindre cavalier 6 est;monté dans des chariots 7 et 7', qui peuvent se .mouvoil en hetu et en bas, le long de glissières 10 et 10' , sur les bords antérieurs des montants 2 et 2' du bâti. Il est commandé par une paire de moteurs 6'-6' montés, un sur chacun des chariots 7 et 7', et il est entraîné Par courroies en V, comme le montre la figure 1,
Les chariots ont des paliers portant un arbre 9 avec des roues d'engrenage 8, ,en prise avec des crémaillères 8a et 8b sur les montants du bâti, de manière à maintenir le cylindre tournant de pression,6, constamment parallèle aux tambours 4 et 4', suppor- tant le rouleau.
La nappe de papier W a enrouler passe autour de cylindres foùs 24 et 25, puis, si on le. désire entre des tam- bours 27, 27', qui ajustent les bords. La nappe passe au-dessus -et autour du tambour avant 4, puis au rouleau de réenroulage A.
Toutes les parties auxquelles on s'est référé jusqu'ici . peuvent être du même type général employé dans les machines -des- tinées aù même but .
Dans le mode de construction perfectionné, il est prévu une paire de cylindres hydrauliques à double effet 11 et 11', montés en position sensiblement verticale sur les montants 2 et 2'
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du bâti. Dans chaque cylindre, il y a un piston 11a, avec une tige 12 s'étendant à travers le fond supérieur du cylindre et une tige 13 s'étendant à travers le fond inférieur du cylindre.
Une particularité importante de l'invention est relative aux moyens pour commander la distribution du fluide sous pression à la basé des cylindres 11, 11', pour abaisser le cylindre tour- nant de pression 6 sur lepetit rouleau.-au départ de l'opération d'enroulée pour appuyer le cylindre tournant de pression sur le rouleau, de telle sorte qu'il ne\pourra pas glisser sur les tain- bours 4 et 4';
pour maintenir la pression sur le petit rouleau lorsqu'il augmente de dimension, et pour élever le cylindre tour- nant de pression au-dessus du rouleau quand ce dernier a atteint la'dimension désirée, de sorte'que le rouleau puisse être enlevé, ' ..Comme le montre la figure 3 chacune des tiges de piston supérieure 12 -est de plus grand diamètre que la tige de piston inférieur 13'qui lui est liée, de sorte que l'aire effective de la face supérieure de chaque piston est 'sensiblement moindre que l'aire effective de la face inférieure.
De cette façon, si l'on applique la même pression par cm2 simultanément sur les deux face. du piston, celui-ci se déplacera vers le haut ou exercera une pression verticale, égale à la pression par cm2 multipliée par la différence- d'aire des faces du piston, mesurée en cm2.
Comme le montrent les figures 1 et 2, chaque tige 12 porte une roue de chaîne 16 à son sommet, et chaque tige 13 porte une roue de ohaine 19 à sa base. Une extrémité de chacune des chaînes
15 est ancrée à la partie inférieure des flasques du bâti, comme un "X" sur la base de la machine,' et l'autre extrémité est anorée à la partie supérieure du bâti, au point "Y". A partir de l'an- orage "X", la chaîne passe sur là roue de chaîne folle 19 sur la tige de piston 13, sous un cylindre fou 20, puis vient en prise avec une roue de chaîne 51, dont la fonction sera expliquée ci- après, passe ensuite à une roue de chaîne 21 sur la partie infé- rieure du bâti principale, puis jusqu'au chariot 7 auquel elle est fixée.
Elle s'étend alors sur des roues de chaîne 18 et 17.
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puis vers le bas et au-dessous de la roue de chaîne 16 sur le
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sommet de la tige de piston7 et jusqu'à l'ancrage "Y".
Pour mettre en.route l'enroulement d'un rouleau, on fuit Passer la nappe W sur le cylindre fou 24 et sous le cylindre fou
25, et l'on enroule quelques tours autour de la broche (ou arbre)
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d'enrpulage 22. Celle-ci est alors placée sur et entre les tam- bours enrouleurs 4 et 4', et l'on admet du fluide sous pression à la partie inférieure de chacun des cylindres 11 et 11', pour abaisser le cylindre tournant de pression 6 sur ce petit rouleau.
A ce moment, les pistons lla sont dans la position supérieure dans les cylindres, la boucle autour de laroue de chaîne 19 est longue, et la boucle autour, de la roue de chaîne 16 est courbe.
Lorsque le rouleau augmente de dimension, lecylindre tournant
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dépression 6 est poussé vers le haut, boucle supér4-uaÈe aug- mente de longueur et la boucle inférieur'ë diminue de longueur.
Lorsque le rouleau.atteint la dimensio Désirée, on soulève le cylindre tournant de pression 6, et l'on enlève le rouleeau.
.Après que l'arbre 22,avec quelques tours de nappe enrou- lés sur lui, a été placé sur les tambours 4 et 4', la valve de
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sélection 46 es't-mûe , à la position "main", que montre la figure 4, et.la valve-pilote 47 est ajustée pour abaisser le cylindre tournant de pression au contact -du petit rouleau formé sur l'arbre
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d'enroulage. :1ea-Ive de sélect ion 46 est alors mue à la position automatique" représentée par la figure 4 , la valve-pilote 48 .. est complètement fermée par ::La, came 49 et toute la pressioftsur le rouleau , La roue de ahaine 51 me;Ltionnée ci-dessus , et oointll;.2ldée Par la chaine 15, conduit une oame 49, par l'intermédiaire 'dtun - réducteur de vitesse 52 à vis sans fin.
Ce r6duoteurfait faire A la came 49 un tour complet pendant tout le trajet du oylindre tournant de pression ..depuis sa position la plus basse sur un
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Mit rouleau . sa position la plus haute sur un ,ros'rouleau.
La oa oomrnunde une valve pilote 48Y 00ralle représente du côté aupérieur droit de la figure 3, et ainsi le taux des pressions
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dans la conduite 43 d'un maximum jusqu'à colle à laquelle le poids du cylindre tournant de pression 6 est complètement contre- balance. Du côté échappementde la valve 48, une conduite/ramené le liquide au réservoir 28, .
Le diamètre du rouleau croissant, la. came 49 ouvre la valve-pilote 48, oompensant ainsi automatiquement par une pression réduite sur le cylindre de pression, le poids gagné par le rou- leau lorsqu'il augmente de dimension,.'maintenant ainsi constante la pression de traction sur .les tambours,
La valeur de la pression appliquée ét le taux de réduction, sont modifiés en changeant l'écartement entre la valve 48 et la oame 49, ou en remplaçant cett e dernière par une oame de contour différent.
Comme le montre'la figure 3, des 1 pompes 29 et 30 , conduites Par,un moteur 31 par l'intermédiaire d'un axe commun 32,32'n aspirent de l'huile du réservoir 28 et la refoulent au tuyau 33, sous une pression indiquée par le manomètre 34. La pompe 29 est à grand débit et basse pression, et la pompe 30 est à faible débit et haute pression.
Quand le rouleau A atteint la dimension désirée , ou, dans les conditions où il est désirable de soulever ' ou d'abaisser'le'cylindre tournant 6 rapidement, la pompe 29 four- nit un grand volume d'huile à pression modérée, mais quand il y a sur les tambours 4 et 4' demande de haute pression, pour presser un petit rouleau,/la pompe
29 est déchargée et un plus faible volume d'huile à plus haute pression est fourni par la pompe 30.
La transition est contrôlée par une soupape ,de sûreté 35 commandée par- pilote. quand la pres- sion dans la conduite 33 est. celle qui est produite par la pompe
29, la pression d'huile dans la conduite pilote 38 est insuffisan- te pour ouvrir la soupape de sûreté 35 poussée par un ressort, et toute l'huile des deux pompes s'éooule dans la conduite 33 au-delà de la valve d'arrêt 39, et au dehors, vers le système par la oon- duite 33a.
Lorsque la pression, dans la, 'conduite 33, excède l'éva- luation de la pompe 29, lapression de l'huile dans la conduite 38
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soulève le mobile dans la valve 35 et l'ouvré contre l'action d'un , ressort, vers la conduite de décharge 40, neutralisant ainsi la -pompe 29 et.laissant seulement la pompe 30 fournir de l'huile à haute pression au-système. La valve d'arrêt 37 empêche l'écoulement . en sens inverse depuis la conduite 33.
La valve de sûreté 36 em- pêche la pompe 30 de produire une pression trop forte, du fait qu'elle permet de faire passer par .un by-pass une partie de l'huile dans le réservoir 28 par la conduite de décharge 41,
La valve de by-pass 42 est déchargée par un ressort, qui est ajusté pour maintenir une pression déterminée dans la conduite
33a. Cette pression-déterminée d'avance qui est appliquée au som-- met des cylindres 11 et 11' est .fixée suffisamment haut, de sorte que.,.quand la conduite 43 s'ouvre pour décharger la conduite 40 . par;la valve 44, le cylindre tournant dE!. pression 6 est soulevé.
L'aire effective du piston dans l'extrémité supérieure des cylindre .. Il .et 11', étant approximativement moitié de celle dans l'extrémi- té inférieure en raison de.ce que les tiges supérieures 12,12 sont plus grosses que les tiges inférieures 13,13. Ainsi, si une égale pression est appliquée simultanément aux extrémités opposées du cylindre, le piston monte ou exerce une pression vers le haut égale à la pression en kgs multipliée par la différence en om2 des aires des deux extrémités.
La valve., 44-. est une valve de sûreté commandée par pilote, qui peut être placée sous la dépendance de l'une ou l'autre des valves pilotes 47 ou 48, selon la position de la valve sélectrice '46. La Valve 44' contrôle la pression dans la conduite 43 et dans les chambres inférieures des cylindres 11 et 11', quand la valve est dans la position que montre la figure 4, pour le fonc- tionnement à la main, le tuyau 45 est relié à la valve 47.
Lorsqu' elle est dans la position représentée par la figure 4a, pour le fonctionnement automatique, le tuyau 45 est relié à la valve 48, et la valve 47 'est hors circuit.' -Avec l'une ou l'autre des valves pilotes 47 ou 48 ouverte, le mobile principal de la valve 44 se déplaoera à la position ou-
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verte, réduisant ainsi à zéro la pression dans la conduite 43.
Dans ces conditions, la pression dans la conduite 33 agira seu- lement sur la face supérieure des pistons 11a dans les cylindres
11 et 11', et les fera mouvoir vers le bas pour soulever'le cylindre tournant de pression 6, Si les valves pilotes 47 eu 48 sont légè- rement fermées, la valve 44 ae fermera proportionnellement, et élèvera la pression dans la conduite 43 à une valeur qui, agissant sur la grande aire du' piston, au bas du cylindre 11, contrariera la poussée du sommet du cylindre, et les pistons seront mis au repos.
Si la valve-pilote 47 est fermée davantage, la pression aU bas. du cylindre dépassera celle du sommet, et les pistons se déplaceront vers le haut,pour abaisser le cylindre tournant de pre:ssion 6 ou exercer une plus forte pression sur le rouleau de matière qui s'enroule.
La fermeture des valves 47 ou 48 fera que la valve 44 se fermera et toute la pression de la conduite de la pompe sera , appliquée aux deux extrémités des cylindres, avec ce résultat que la pression vers le bas sera appliquée sur le rouleau d'enroule- ment, et'égale au poids du cylindre tournant de pression, plus le pxoduit de la .pression dans la conduite 33a et de la différence des aires des deux' extrémités des cylindres.
La figure 4 montre les passages d'huile dans la valve' séleo- trioe 46, en position "à la main " et la, figure 4a les montre en --position "aut omatique". Dans la position " à la main " la con- , duite-pilote 45 est reliée à la valve-pilote à la main 47, et le cylindre tournant de pression 6 peut être relevé ou abaissé ma- nuellement, en réglant le bout on. de manoeuvre sur la valve 47.
Dans cette position, la valve 48 est reliée à la cnnduite de dé- charge 50. Dans la position "automatique " de la valve sélectrice
46, montrée par la figure 4a, la valve-pilote 48 est reliée à la oonduite-pilote 45, et la valve 47 est reliée la conduite de décharge 50.
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La valve-pilote 48 est commandée par une came 49, montre sur l'arbre à. petite vitesse d'un réducteur de vitesse à vis sans . fin 52, qui est entraîné par la roue de chaîne 51, à partir de la chaîne 15. Le rapport de la boite d'engrenage à vis sans fin est tel que le trajet complot de la chaîne 15 est réduit à un tour de la came 49,
La différence entre le rayon inférieur et le rayon supé- rieur de la came 49 est égale au trajet de la valve pilote 48 qui oouvrira la gamme de pression dans la conduite 43, du maximum à celle'pour laquelle le poids du cylindre de pression µ est complètement contrebalancé.
Pendant le fonctionnement,' l'ouvrier enfile la nappe W autour de- 1 t arbre d'enroulage 22, et le place dans la fourche en-
46 tre les tambours 4 et 4', et alors avec la valve sélectrica/en position Il à la main " représentée sur la figure 4, il ajuste la valve-pilote 47 pour faire descendre le cylindre t ournant de pression 6 au contact du petit rouleau sur l'arbre d'enroulage 22.
Il manoeuvre alors la valve sélectrice 46 à la position Il auto- matique" représentée par la figure 4a .Dans cette position du cylindre tournant de pression 6, la came 49 maintient la valve- pilote 48 complètement fermée, dé sorte que toute la pression s'exerce sur le rouleau en cours d'enroulement.
Lorsque l'enroulement commence et que le diamètre du -rouleau A s'accroît, la oame 49 commence à tourner lentement, et ouvre graduellement la valve-pilote 48, compensant ainsi auto- ' matiquement par une moindre pression sur le cylindre tournant de pression 6, le poids gagné par le rouleau A quand il augmente de dimension ,' et maintenant oonstante la pression de traction'sur les tambours 4 et 4'.
Il est évident que le taux de pression appliqué et le taux de praxxxxxx réduction peuvent être variés, en changeant l'écartement entre la valve 48 'et la oame 49, ou en modifiant le contour de lu came 49.