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La présente invention concerne des appareils destinés à traiter des bandes et des éléments analogues et, plus particulièrement, des appareils permettant de tràiter une matière mobile analogue à une bande sans in- @ terrompre son déplacement. Pour expliquer et illustrer l'invention, on va la décrire,dans son application à trois modes de réalisation d'une cisaille volante.
L'un des grands problèmes posés dans la produc- tion de bandes à vitesse élevée intéresse le traitement de la bande, par exemple, son sectionnement en tronçons, pour y imprimer des indications ou traiter cette bande d'une autre manière, pendant qu'elle est traitée à des vitesses élevées.
Les procédés-classiques de traitement de bandes ne donnent pas satisfaction lorsque.la bande est animée d'une vitesse élevée, du fait que cette bande a tendance à s'accumuler à la machine de traitement, qu'el- le se déchire ou se détériore d'une autre manière, ou encore que le pas d'avancement est imprécis. Jusqu'à présent, on a proposé de nombreux types de dispositifs dé- nommés "eisailles volantes" et de dispositifs analogues pour traiter cette bande en déplacement, mais, dans chaque cas, ces dispositifs présentent des inconvénients dus à une conception compliquée, un prix de revient élevé, un encombrement très grand, la nécessité d'une main d'oeuvre très qualifiée'et surtout des limitations très nettes de la précision et de la vitesse de fonctionnement.
Le mécanisme de traitement de bandes conforme à la présente invention élimine tous ces inconvéneints du matériel de la technique antérieure. Le mécanisme objet de l'invention est de conception et de réalisation sim- ples; il tient peu de place et fonctionne à des vitesses pratiquement illimitées. On peut synchroniser positive- @
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ment son fonctionnement avec la vitesse de la bande et il ne provoque pas l'accumulation de celle-ci, non plus que les déchirures et autres détériorations inhérentes aux mécanismes classiques. Le mécanisme conforme à l'inven- tion peut être utilisé pour cisailler, couper au profil, emboutir, matricer ou traiter d'une autre manière une ban de se déplaçant rapidement.
Toutefois, on va décrire ici ce mécanisme dans son application particulière en liaison avec le cisaillement d'une bande de métal.
De préférence, ce mécanisme comporte : un dis- positif à fonctionnement continu faisant avancer la ma- tière en bande ou matière analogue suivant un premier tra- jet ; un premier organe exerçant une action sur la bande ou autre élément et monté de manière à fonctionner sur un trajet circulaire dont une fraction se trouve sensiblement dans le premier trajet précité ; guide, s'étendant sen- siblement transversalement au premier trajet et monté de manière à se déplacer avec le premier organe;
enfin, un second organe exerçant une action sur la bande ou autre élément et monté de manière à gtre animé d'un mouvement de va-et-vient dans le guide précité, à se déplacer de façon générale dans la direction du premier trajet, sensi- blement à l'unisson du premier organe et à venir sensible- ment dans le premier trajet sensiblement en même temps qui le premier organe précité. De préférence, ce premier or- gane est monté dans un châssis flottant entourant le tra- - jet de déplacement de la bande et monté sur des cames d'excentrique espacées l'une de l'autre.
Ces cames ont des dimensions et des formes identiques et elles tournent dans le même sens autour d'axes géométriques parallèles, de sorte que, pendant chaque tour des cames, chacun des points du châssis décrit une circonférence de rayon inva-
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riable. Le second organe précité est, de préférence, mon té dans des guides placés dans le châssis du côté de la bande situé à l'opposé du premier organe et il est articu lé à un bras pouvant tourner autour d'un axe géométrique situé à l'opposé du premier organe, ce qui communique au second organe un mouvement de va-et-vient dans les guides pendant que le châssis portant le premier organe tourne autour de ces cames.
On peut prévoir un dispositif servant à modi- fier l'emplacement de l'axe géométrique fixe des bras por- tant le second organe, de sorte que, pour un tour ou pour plusieurs tours de la came, cet axe se trouve abaissé et que le second organe descend,' en cessait'ainsi d'être en contact avec le premier organe. Ce dispositif peut être constitué par une came d'excentrique rotative sur laquelle pivote le bras et par un dispositif servant à faire tour- ner la came afin d'élever et d'abaisser l'axe géométrique de pivotement du bras.' De préférence, ce dispositif de rotation est un solénoïde, mais il peut être constitué par un cylindre à air ou un dispositif de commande similaire, ou encore une combinaison de ces divers dispositifs.
On peut également prévoir un dispositif servant à modifier la longueur du tronçon de bande'coupé ou trai- té. Ce résultat peut être obtenu au moyen d'un disposi- tif servant à modifier la vitesse d'avance de la bande de manière à faire varier la longueur des tronçons coupés, lorsque l'appareil conforme à l'invention est utilisé comme une cisaille. Ce dispositif peut, de préférence, être constitué par un dispositif d'entraînement à vitesse variable (tel qu'un dispositif connu aux Etats-Unis d'Amérique sous la dénomination PIV), disposé entre le dispositif d'entraînement et les engrenages d'entraîne- ment des rouleaux de pinçage.
Il est nécessaire que la
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vitesse du châssis portant le plateau supérieur soit syn- chronisée avec la vitesse de la bande au moment où les plateaux viennent en contact avec elle, moment auquel la vitesse de la bande se trouve ainsi modifiée. On obtient cette synchronisation au moyen de cames d'excentriquea à course variable, qui peuvent être réglées de manière à faire varier la circonférence engendrée par un point quel- conque situé sur le châssis portant le premier organe. Le -périmètre de la circonférence doit être égal à la longueur de matière avancée par les rouleaux de pinçage à chaque cycle de fonctionnement.
Un dispositif peut également être prévu pour changer les plateaux, ce qui fait que la cisaille peut être convertie en une presse à poinçonner ou poinçonneuse, une machine à estamper ou un autre mécanisme 'servant à traiter des bandes, simplement par un changement des pla- teaux. De préférence, ce résultat est obtenu en utili- sant des porte-plateaux dont l'un est fixé au châssis flottant et dont l'autre est articulé sur le bras précité et peut prendre dans ce châssis un mouvement de va-et- vient vertical.
Certaines particularités, caractéristiques et avantages de la présente invention ont été décrites ci- dessus. D'autres particularités, caractéristiques et avantage apparaîtront à la lecture de la description ci- après qu'on a faite en se référant au dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une vue en élévation de côté d'une cisaille volante conforme à la présente invention; - la figure 2 est une vue en élévation de l'ex- trémité de sortie de la cisaille volante représentée sur la figure 1; - la figure 3 est une vue en élévation de côté
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de cette cisaille, vue de côté de droite de la figure 2 ; - la figure 4 est une coupe verticale faite par
IV-IV de la figure 2 ;
- les figures 5A, 5B, 5C et 5D sont des coupes verticales du châssis flottant, qui illustrent schémati- quement les déplacements successifs du châssis flottant et des plateaux au cours d'un seul cycle; - la figure 6 est une vue en élévation de côté .d'une cisaille volante conforme à la présente invention comportant un dispositif d'entraînement à vitesse varia- ble pour les rouleaux de pinçage et un ensemble de cames variables servant à faire' varier la course du châssis flottant, cette figure représente également une variante du mécanisme réglant la pression appliquée sur les rou- leaux de pinçage; - la figure 7 est une vue en élévation prise du côté opposé de la cisaille représentée sur la figure 6 ;
- la figure $ est une coupe faite par VIII-VIII de là figure 6 et représentant l'agencement des cames variables dans la position de course maximum; - la figure 9 est la même que la figure 8, sauf que 1'* agencement des cames variables se trouve dans la position de course minimum; - la figure 10 est une vue en coupe faite par X-X de la figure 8; - les figures 11A, 11B et 11C sont des coupes verticales du châssis flottant d'une cisaille conforme à la présente invention, illustrant une coupe faite à une longueur différente, qu'on obtient en abaissant l'axe de ' pivotement des bras portant le plateau inférieur;
- les figures 12A, 12B, 12C et 12D sont des coupes verticales de la cisaille déjà représentée sur les figures 11A, 11B et 11C, cette cisaille étant toutefois
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en position de coupe parce qu'on a élevé l'axe de pivote- ment des bras portant le plateau inférieur; - les figures 13A et 13B sont des vues en éléva- tion de côté d'une cisaille volante conforme à la présente invention comportant des cames d'excentrique utilisées pour le châssis flottant et situées dans deux plans ver- ticaux espacés l'un de l'autre.
On a représenté sur le dessin un bâti 10 compor- tant une embase 11 et des éléments latéraux 12. Deux arbres rotatifs parallèles 13 et 14 sont montés verticale. ment l'un au-dessus de l'autre au voisinage de la partie supérieure et de la partie inférieure des éléments laté- raux 12. Chaque arbre comporte, au voisinage des éléments latéraux 12, des cames d'excentrique 15. Un châssis flottant,nonstitué par des flasques latéraux 16, est monté de manière à tourner sur les cames 15, et l'on a prévu entre les éléments latéraux 12 du bâti, des éléments d'es- pacement (non représentés). Un plateau supérieur, fixé entre les flasques latéraux 16 et en dessous de l'arbre supérieur 13, se déplace avec ces flasques latéraux.
Cha- que flasque latéral 16 comporte une fente verticale 18 dans laquelle un plateau inférieur 19 peut être'animé d'un mouvement de va-et-vient vertical. Le plateau infé- rieur 19 est articulé sur l'extrémité de bras verticaux 20 qui pivotent eux-mêmes sur l'arbre inférieur 14, le long des cames d'excentrique 15.
Les deux arbres 13 et 14 sont entraînés au moyen d'un moteur 21, par l'intermédiaire d'un pignon d'entraînement ou de commande 22 et de roues dentées 23 identiques montées respectivement sur ces arbres 13 et 14.
Deux galets ou rouleaux de pinçage 24 et 25 son- disposés au voisinage du châssis flottant. Le rouleau de
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pinçage inférieur 24 tourne dans les éléments latéraux 12. Le rouleau de pinçage supérieur 25 tourne dans des bras de levier 26 articulés sur les éléments latéraux 12 au-dessus du rouleau de pinçage inférieur. Des ressorts de traction 27 sont réunis aux extrémités de ces bras de levier 26 afin de maintenir la pression entre les rouleaux.
Le rouleau de pinçage inférieur 24 est entraîné à,partir d'une roue dentée 28 montée à l'une des extrémités de ce rouleau et entraînée elle-même par une roue dentée 29 montée sur l'extrémité de l'arbre supérieur 13. Les roues dentées 28 et 29 sont adaptées l'une à l'autre de manière à donner au rouleau de pinçage 24 une vitesse périphéri- que égale à celle des cames 15. L'extrémité opposée du rouleau de pinçage 24 comporte une roue dentée 30 qui entraîne le rouleau de pinçage supérieur 25 par l'inter- médiaire d'une roue dentée 31 identique.
On peut dispo- ser, en avant des rouleaux de pinçage, d'une part, une série de galets ou rouleaux 32, constituant une planeuse à rouleaux pour dresser la bande, et d'autre part, une fente 33 de guidage de bande insérée entre la planeuse à rouleaux et les rouleaux de pinçage, pour aligner la bande avec la ligne de pinçage des rouleaux.
On comprendra sans doute mieux le fonctionnement de la cisaille volante décrite ci-dessus en se référant à la représentation schématique des figures 5A à 5D. La bande 34 à cisailler traverse la planeuse à rouleaux 32 et la fente de guidage 33 pour pénétrer entre les rouleau:. de pinçage 24 et 25. Cette bande est amenée à une vitesse constante par les rouleaux de pinçage entre les flasques latéraux 16 du châssis flottant et entre le plateau supé- rieur 17 et le,plateau inférieur 19. Lorsque le moteur 21 entraîne les arbres 13 et 14, les cames d'excentrique déplacent les flasques latéraux 16 du châssis flottant
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sur une circonférence autour des deux arbres, comme illus- tré sur les figures 5A à 5D.
Cette manoeuvre déplace à sor tour le plateau supérieur sur une circonférence identique, en dessous de l'arbre 13. Pendant que le plateau infé- rieur 19 est animé verticalement d'un mouvement de va-et- vient dans la fente 18, ce plateau est en même temps ani- mé horizontalement d'un mouvement de va-et-vient avec le châssis flottant, de sorte que ce plateau suit un trajet -curviligne. A mesure que la bande sort à vitesse constan- te des rouleaux dé pinçage, le plateau supérieur 17 et le plateau inférieur 19 passent par les positions représen- tées sur les figures 5A à 5D, de telle sorte qu'à un-cer- tain moment leurs trajets se coupent, comme représenté sur la figure 5C, afin de pratiquer une coupe de la bande.
Etant donné que la vitesse linéaire des rouleaux de pin- çage est la même que celle de la surface des cames, la vitesse linéaire de la bande et celle des plateaux sont les mêmes et la vitesse relative de la bande et des outils de coupe sera nulle au moment du contact. Par conséquent, la bande peut être cisaillée ou traitée d'une autre ma- nière à l'aidé d'un outillage approprié monté sur les plateaux tout aussi efficacement que si l'opération était effectuée à poste fixe.
Dans la cisaille décrite ci-dessus, une coupe peut être réalisée régulièrement à une longueur donnée.
Pour qu'on puisse faire varier cette longueur de manière à obtenir des multiples de la longueur de base, on peut utiliser une variante de réalisation de cette cisaille.
Dans cette variante, le dispositif d'entraînement, le bâti, ls cames d'excentrique et le châssis flottant res- tent les mêmes. Le plateau inférieur 50 est encore animé d'un mouvement de va-et-vient dans des fentes 51 identi- ques à celles qui sont représentées sur les figures 1 à 5.
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Toutefois, ce plateau inférieur 50 est articulé survies extrémités de bras 52 qui entourent l'arbre inférieur 14 sans être en contact-avec lui. Les bras 52 sont articules sur des cames d'excentrique 53 montées sur un arbre dis- tinct 54. Ces cames d'excentrique sont réunies, par l'in- termédiaire d'un arbre 55, à un solénoide 56 à double effet, qui exerce son action de manière à faire tourner ces cames autour de l'arbre 54 et, de ce fait, à élever 'et .abaisser l'axe de pivotement des bras 52. Si l'on abaisse l'axe de pivotement des bras 52, le plateau inférieur est obligé de suivre un arc situé'légèrement en dessous du trajet de la bande, de sorte que son trajet ne coupe'ja- mais le trajet du plateau supérieur 57., C'est ce qui est illustré sur les figures 11A à 11C.
Lorsqu'on élève l'axe de pivotement des bras 52, le fonctionnement des deux pla- teaux est celui qui a été décrit en référence aux figures 5A à 5D. Cette action est particulièrement illustrée sur les figures 12A à 12D., La commande du solénoide peut être assurée au moyen d'un compteur réglais. 62 relié au dispo- sitif d'entraînement et réglé de telle manière que ce so- lénoide peut effectuer une course complète dans chaque sens toutes les secondes, toutes les trois ou quatre se- condes, ou suivant tout autre cycle désirable de 'la machi- ne.
Afin de permettre le changement facile d'u pla- teau 50, on peut utiliser un porte-platea inférieur 58 se déplaçant d'un mouvement de va-et-vient dans les fen- tes 51 et servant à supporter le plateau 50. De même, un porte-plateau supérieur 59 peut être utilisé pour suppor- ter le plateau 57. Les porte-plateau 58 et 59 peuvent comporter des rainures de clavette 60 destinées à recevoir une clavette 61. En utilisant des porte-plateau, on peut remplacer les plateaux de coupe 50 et 57 représentés sur
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le dessin par divers plateaux interchangeables, tels que des plateaux à poinçons, à matrices, à éléments d'embou- tissage, etc...
Dans la variante représentée sur les figures 11A à 110 et 12A à 125, on utilise des dispositifs servant à couper des tronçons dont la longueur est un multiple d'une longueur de base. Toutefois, il peut être désira- ble de faire varier la longueur de base sans lui donner une valeur correspondant à un de ses multiples. En vue d'obtenir ce résultat, on utilise des dispositifs servant à faire varier la course des cames commandant le bâti portant le plateau supérieur, de telle manière que la' longueur de la circonférence engendrée par un point quel- conque de ce bâti soit égale à la longueur de coupe qu'on désire obtenir. On utilise également des dispositifs ser- vant à régler la vitesse des rouleaux de pinçage, de ma- nière que la même longueur de matière soit avancée pendant un cycle.
Un dispositif d'entraînement 70 à vitesse va- riable, réglable d'une infinité de manières, peut être entraîné par une roue dentée 71'placée sur l'arbre infé- rieur 72 d'une cisaille volante similaire à celle qui est représentée sur les figures 1 à 5. Dans le mode de réali- sation représenté sur les figures 6 et 7, l'arbre 72 est l'équivalent de l'arbre 14. Un rouleau de pinçage infé- rieur 73, correspondant au rouleau de pinçage 24, est en- traîné par le dispositif d'entraînement à vitesse varia-' ble 70, par l'intermédiaire de roues dentées 74 et 75.
Le rouleau de pinçage supérieur 73a est entraîné par des roues dentées-76 et 77 correspondant aux roues dentées 30 et 31 des figures 1 à 5. En faisant varier la vitesse du dispositif d'entraînement à vitesse variable 70, on peut faire varier la longueur de bande avancée par les rouleaux de pinçage 73 et 73a à chaque cycle du châssis
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flottant, de manière que cette longueur soit inférieure* à la longueur de base de la coupe.
Un dispositif servant à faire varier l'execntri- cité des cames d'entraînement est représenté sur les figu- res 8, 9 et 10. Des anneaux circulaires 78 correspondent aux cames d'excentrique 15 et sont ajustés dans des flas- ques latéraux 79 correspondant aux flasques latéraux 16,.
Des cames d'excentrique 80, comportant des fentes rectan- .gulaires, sont montées dans les anneaux 78 et sont rete- nues en place par,des dispositifs de retenue 81. L'arbre d'entraînement 82 (correspondant à l'arbre 13) comporte deux portées inclinées rectangulaires 83 qui s'ajustent dans les fentes rectangulaires pratiquées dans les cames 80. Un arbre 84 est fileté de telle manière qu'il compor- te un filet à pas à droite, sur l'un des côtés, et un filet à pas à gauche, sur l'autre côté, afin de coopérer avec' des filets correspondants des anneaux 78, Une roue 85 de vis sans fin est fixée rigidement à l'arbre 84.
Une' vis sans fin 86 est montée de manière à coopérer avec la roue de vis sans fin 85. Lorsqu'on fait tourner le bouton ou volant 87, la vis sans fin 86 fait tourner la roue 85, ce qui fait tourner l'arbre 84. Cette rotation fait glisser les cames 80 sur les portées inclinées 83, ce qui modifie l'excentricité. Il suffit que les excentri- cités respectives des groupes de cames supérieur et infé- rieur soient égales et que la longueur de la circonférence engendrée par cette excentricité soit égale à la longueur de matière avancée par les rouleaux de pinçage, telle qu'elle est déterminée par le réglage du dispositif d'en- traînement à vitesse variable 70.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 6 et 7,.on a représenté une variante du mécanisme servant à appliquer la pression aux rouleaux de pinçage.
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Dans ce mode de réalisation, le rouleau de pinçage supé- rieur tourne dans des bras de levier 100.articulés sur le bâti 101. Un bras 102 s'étendant vers l'extérieur et fixé au bâti 101, fait saillie au-dessus du bras de levier 100 et parallèlement à celui-ci. Un vérin à vis 103, suspen- du au bras 102 prend appui contre un ressort 104 prenant lui-même appui sur l'extrémité libre du bras de levier 100. En réglant la position du vérin à vis 103, on peut faire varier la pression appliquée au bras de levier 100 en faisant varier-l'effort de compression appliqué au ressort 104.
Le mode de réalisation illustré sur les figurer 13A et 13B représente une cisaille volante comportant deux arbres 113 et 114 correspondant aux arbres 13 et 14 des figures 1 à 5. Ces arbres 113 et 114 tournent dans deux plans verticaux parallèles espacés l'un de l'autre au lieu de tourner dans le même plan vertical comme c'est le cas des arbres 13 et 14 des figures 1 à 5. Chacun des-arbres 113 et 114 comporte des cames d'excentrique 115 qui portent des flasques latéraux 116 faisant partie d'un châssis flottant. De préférence, les flasques laté- raux 116 affectent la forme d'un triangle tournant sur des cames 115, au voisinage de deux sommets du triangle. Un plateau supérieur 117 est fixé entre les flasques laté- raux et tourne avec eux.
Directement en dessous du pla- teau supérieur 117 se trouvent des fentes de guidage 118 portant un plateau inférieur 119 monté sur les extré- mités de bras 120 tournant sur des axes 121 placés dans des paliers coulissants 122. Ces derniers sont montés sur des chemins de glissement longitudinaux 123. Des cy- lindres à air 124 sont réunis par des axes 125 aux pa- liers coulissants 122. Le déplacement des paliers cou- lissants 122 vers la droite, au moyen de cylindres à air
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124, abaisse le plateau 119 hors de la position de fonc- tionnement. Le fonctionnement de ce mode de réalisation est exactement le même que celui du mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 5.
Bien que certains modes de réalisation préférés de la présente invention ont été illustrés et décrits, on comprendra que cette invention peut être réalisée d'autres manières.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to apparatuses for processing webs and the like and, more particularly, to apparatuses for handling moving web-like material without interrupting its movement. To explain and illustrate the invention, it will be described, in its application to three embodiments of a flying shear.
One of the great problems in high speed web production is the processing of the web, for example, cutting it into chunks, to imprint thereon or otherwise process the web while it is in use. it is processed at high speeds.
Conventional web processing methods are not satisfactory when the web is driven at a high speed, because this web tends to accumulate on the processing machine, tear or fall apart. deteriorates in another way, or that the advancement pitch is imprecise. Heretofore, many types of devices referred to as "flying chisels" and the like have been proposed for handling this moving web, but in each case these devices have drawbacks due to complicated design, cost. of high cost, a very large size, the need for a very qualified manpower and especially very clear limitations of the precision and the speed of operation.
The tape processing mechanism according to the present invention eliminates all of these disadvantages of prior art equipment. The mechanism which is the subject of the invention is of simple design and construction; it takes up little space and operates at virtually unlimited speeds. We can synchronize positive- @
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operation with the speed of the belt and it does not cause the accumulation of the latter, nor the tears and other deteriorations inherent in conventional mechanisms. The mechanism according to the invention can be used to shear, profile cut, stamp, die or otherwise process a fast moving strip.
However, this mechanism will be described here in its particular application in connection with the shearing of a metal strip.
Preferably, this mechanism comprises: a continuously operating device advancing the strip material or the like along a first path; a first member exerting an action on the strip or other element and mounted so as to operate on a circular path, a fraction of which lies substantially in the aforementioned first path; guide, extending substantially transversely to the first path and mounted to move with the first member;
finally, a second member exerting an action on the strip or other element and mounted so as to be driven by a reciprocal movement in the aforementioned guide, to move generally in the direction of the first path, sensi - completely in unison with the first organ and to come substantially into the first path substantially at the same time as the aforementioned first organ. Preferably, this first member is mounted in a floating frame surrounding the path of movement of the strip and mounted on eccentric cams spaced apart from one another.
These cams have identical dimensions and shapes and they rotate in the same direction around parallel geometric axes, so that, during each revolution of the cams, each of the points of the frame describes a circumference of invading radius.
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laughing. The aforementioned second member is preferably mounted in guides placed in the frame on the side of the strip located opposite the first member and it is articulated to an arm capable of rotating about a geometric axis located at the 'opposite of the first member, which communicates to the second member a back and forth movement in the guides while the frame carrying the first member rotates around these cams.
A device can be provided which serves to modify the location of the fixed geometric axis of the arms carrying the second member, so that, for one revolution or for several revolutions of the cam, this axis is lowered and that the second organ descends, thus ceasing to be in contact with the first organ. This device may consist of a rotating eccentric cam on which the arm pivots and a device for rotating the cam in order to raise and lower the geometric axis of pivoting of the arm. Preferably, this rotation device is a solenoid, but it may be constituted by an air cylinder or a similar control device, or even a combination of these various devices.
It is also possible to provide a device for modifying the length of the section of cut or treated strip. This result can be obtained by means of a device for modifying the speed of advance of the strip so as to vary the length of the cut sections, when the apparatus according to the invention is used as a shear. This device may preferably be constituted by a variable speed drive device (such as a device known in the United States of America under the name PIV), arranged between the drive device and the gears of. drive of the nip rollers.
It is necessary that the
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speed of the frame carrying the upper plate is synchronized with the speed of the belt at the moment when the plates come into contact with it, at which time the speed of the belt is thus modified. This synchronization is obtained by means of eccentric cams with variable stroke, which can be adjusted so as to vary the circumference generated by any point situated on the frame carrying the first member. The circumference -perimeter should be equal to the length of material fed by the nip rollers at each operating cycle.
A device can also be provided for changing the trays, whereby the shears can be converted into a punch or punch press, a stamping machine or other mechanism for processing webs, simply by changing the trays. teaux. Preferably, this result is obtained by using tray carriers, one of which is fixed to the floating frame and the other of which is articulated on the aforementioned arm and can take in this frame a vertical back and forth movement. .
Certain features, characteristics and advantages of the present invention have been described above. Other peculiarities, characteristics and advantages will become apparent on reading the description below which has been given with reference to the appended drawing, in which: FIG. 1 is a side elevational view of a conforming flying shear to the present invention; FIG. 2 is an elevational view of the outlet end of the flying shear shown in FIG. 1; - Figure 3 is a side elevational view
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of this shears, right side view of FIG. 2; - Figure 4 is a vertical section made by
IV-IV of Figure 2;
FIGS. 5A, 5B, 5C and 5D are vertical sections of the floating frame, which schematically illustrate the successive movements of the floating frame and of the plates during a single cycle; Figure 6 is a side elevational view of a flying shear in accordance with the present invention comprising a variable speed drive device for the nip rollers and a set of variable cams for varying the speed. stroke of the floating frame, this figure also shows a variant of the mechanism regulating the pressure applied to the clamping rollers; - Figure 7 is an elevational view taken from the opposite side of the shears shown in Figure 6;
- Figure $ is a section taken through VIII-VIII of Figure 6 and showing the arrangement of the variable cams in the maximum stroke position; Figure 9 is the same as Figure 8 except that the variable cam arrangement is in the minimum stroke position; - Figure 10 is a sectional view taken through X-X of Figure 8; - Figures 11A, 11B and 11C are vertical sections of the floating frame of a shear according to the present invention, illustrating a section made at a different length, obtained by lowering the pivot axis of the arms carrying the lower shelf;
- Figures 12A, 12B, 12C and 12D are vertical sections of the shears already shown in Figures 11A, 11B and 11C, this shear being however
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in the cutting position because the pivot axis of the arms carrying the lower plate has been raised; FIGS. 13A and 13B are side elevational views of a flying shear in accordance with the present invention having eccentric cams used for the floating frame and located in two vertical planes spaced apart from one another. 'other.
There is shown in the drawing a frame 10 comprising a base 11 and side members 12. Two parallel rotary shafts 13 and 14 are mounted vertically. lying one above the other in the vicinity of the upper part and of the lower part of the side elements 12. Each shaft comprises, in the vicinity of the side elements 12, eccentric cams 15. A floating frame , not formed by lateral flanges 16, is mounted so as to rotate on the cams 15, and between the lateral elements 12 of the frame, spacing elements (not shown) are provided. An upper plate, fixed between the side flanges 16 and below the upper shaft 13, moves with these side flanges.
Each side flange 16 has a vertical slot 18 in which a lower plate 19 can be moved by a vertical reciprocating movement. The lower plate 19 is articulated on the end of vertical arms 20 which themselves pivot on the lower shaft 14, along the eccentric cams 15.
The two shafts 13 and 14 are driven by means of a motor 21, via a drive or control pinion 22 and identical toothed wheels 23 mounted respectively on these shafts 13 and 14.
Two pinch rollers or rollers 24 and 25 are arranged in the vicinity of the floating frame. The roll of
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Lower nip 24 rotates in side members 12. Upper nip roller 25 rotates in lever arms 26 hinged on side members 12 above lower nip roller. Tension springs 27 are assembled at the ends of these lever arms 26 in order to maintain the pressure between the rollers.
The lower clamping roller 24 is driven from a toothed wheel 28 mounted at one end of this roller and itself driven by a toothed wheel 29 mounted on the end of the upper shaft 13. The Toothed wheels 28 and 29 are matched to each other so as to give the pinch roller 24 a peripheral speed equal to that of the cams 15. The opposite end of the pinch roller 24 has a toothed wheel 30 which drives the upper clamping roller 25 via an identical toothed wheel 31.
It is possible to arrange, in front of the clamping rollers, on the one hand, a series of rollers or rollers 32, constituting a roller leveler for dressing the strip, and on the other hand, a slot 33 for guiding the inserted strip. between the roller leveler and the nip rollers, to align the web with the nip line of the rollers.
The operation of the flying shears described above will undoubtedly be better understood by referring to the schematic representation of FIGS. 5A to 5D. The strip 34 to be sheared passes through the roller leveler 32 and the guide slot 33 to penetrate between the rollers :. clamping 24 and 25. This strip is brought at a constant speed by the clamping rollers between the side flanges 16 of the floating frame and between the upper plate 17 and the lower plate 19. When the motor 21 drives the shafts 13 and 14, the eccentric cams move the side flanges 16 of the floating frame
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on a circumference around the two shafts, as shown in Figures 5A to 5D.
This maneuver moves the upper plate in turn over an identical circumference, below the shaft 13. While the lower plate 19 is driven vertically by a reciprocating movement in the slot 18, this plate is at the same time animated horizontally with a reciprocating movement with the floating frame, so that this plate follows a -curvilinear path. As the web exits the nip rollers at constant speed, the upper platen 17 and the lower platen 19 pass through the positions shown in Figures 5A to 5D, so that some moment their paths intersect, as shown in Figure 5C, in order to make a cut of the strip.
Since the linear speed of the pinch rollers is the same as that of the surface of the cams, the linear speed of the web and that of the platens are the same and the relative speed of the web and cutting tools will be zero. at the time of contact. Consequently, the strip can be sheared or otherwise processed with the aid of suitable tooling mounted on the trays just as efficiently as if the operation were carried out at a stationary position.
In the shears described above, a cut can be made evenly at a given length.
In order to be able to vary this length so as to obtain multiples of the base length, an alternative embodiment of this shear can be used.
In this variant, the drive device, the frame, the eccentric cams and the floating frame remain the same. The lower plate 50 is still animated by a reciprocating movement in slots 51 identical to those which are represented in FIGS. 1 to 5.
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However, this lower plate 50 is articulated over the ends of the arm 52 which surround the lower shaft 14 without being in contact with it. The arms 52 are articulated on eccentric cams 53 mounted on a separate shaft 54. These eccentric cams are joined, by means of a shaft 55, to a double-acting solenoid 56, which exerts its action so as to rotate these cams around the shaft 54 and thereby to raise 'and lower the pivot axis of the arms 52. If the pivot axis of the arms 52 is lowered , the lower plate is forced to follow an arc located slightly below the path of the strip, so that its path does not intersect the path of the upper plate 57. This is illustrated in the figures. 11A to 11C.
When the pivot axis of the arms 52 is raised, the operation of the two plates is that which has been described with reference to FIGS. 5A to 5D. This action is particularly illustrated in Figures 12A to 12D. The solenoid can be controlled by means of a regular counter. 62 connected to the driving device and adjusted in such a way that this solenoid can make a complete stroke in each direction every second, every three or four seconds, or according to any other desirable cycle of the machi - born.
In order to allow the easy change of the tray 50, a lower tray holder 58 can be used which moves back and forth in the slots 51 and serves to support the tray 50. Likewise, an upper platen carrier 59 can be used to support platen 57. Platen carriers 58 and 59 may have keyways 60 for receiving a key 61. By using platen carriers, one can substitute. the cutting units 50 and 57 shown on
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the design by various interchangeable trays, such as trays for punches, dies, stamping elements, etc ...
In the variant shown in FIGS. 11A to 110 and 12A to 125, devices are used which serve to cut sections the length of which is a multiple of a base length. However, it may be desirable to vary the base length without giving it a value corresponding to one of its multiples. In order to obtain this result, devices are used which serve to vary the stroke of the cams controlling the frame carrying the upper plate, so that the length of the circumference generated by any point of this frame is equal. to the desired length of cut. Devices are also used to adjust the speed of the nip rolls so that the same length of material is advanced during a cycle.
A variable speed drive 70, adjustable in an infinite number of ways, can be driven by a toothed wheel 71 'placed on the lower shaft 72 of a flying shear similar to that shown in. Figures 1 to 5. In the embodiment shown in Figures 6 and 7, shaft 72 is the equivalent of shaft 14. A lower pinch roller 73, corresponding to pinch roller 24 , is driven by the variable speed drive 70, via cogwheels 74 and 75.
The upper nip roller 73a is driven by cogwheels 76 and 77 corresponding to cogwheels 30 and 31 of Figures 1 to 5. By varying the speed of the variable speed drive device 70, the length can be varied. of web feed by nip rollers 73 and 73a at each chassis cycle
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floating, so that this length is less * than the base length of the cut.
A device for varying the performance of the drive cams is shown in Figures 8, 9 and 10. Circular rings 78 correspond to eccentric cams 15 and are fitted in side flanges 79. corresponding to the side flanges 16 ,.
Eccentric cams 80, having rectangular slots, are mounted in rings 78 and are held in place by retainers 81. Drive shaft 82 (corresponding to shaft 13). ) has two rectangular inclined seats 83 which fit into the rectangular slots in the cams 80. A shaft 84 is threaded in such a way that it has a right-hand thread on one side, and a left-hand thread, on the other side, in order to cooperate with the corresponding threads of the rings 78, A worm wheel 85 is rigidly fixed to the shaft 84.
A worm 86 is mounted so as to cooperate with the worm wheel 85. When the knob or handwheel 87 is rotated, the worm 86 rotates the wheel 85, which rotates the shaft. 84. This rotation causes the cams 80 to slide on the inclined surfaces 83, which modifies the eccentricity. It suffices that the respective eccentricities of the upper and lower cam groups are equal and that the length of the circumference generated by this eccentricity is equal to the length of material advanced by the nip rollers, as determined. by adjusting the variable speed drive 70.
In the embodiment shown in Figures 6 and 7, there is shown a variant of the mechanism for applying pressure to the nip rollers.
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In this embodiment, the upper nip roller rotates in lever arms 100 articulated on frame 101. An arm 102 extending outwardly and fixed to frame 101, protrudes above the arm. lever 100 and parallel to it. A screw jack 103, suspended from the arm 102 bears against a spring 104 which itself bears on the free end of the lever arm 100. By adjusting the position of the screw jack 103, the pressure can be varied. applied to the lever arm 100 by varying the compressive force applied to the spring 104.
The embodiment illustrated in figures 13A and 13B represents a flying shear comprising two shafts 113 and 114 corresponding to shafts 13 and 14 of figures 1 to 5. These shafts 113 and 114 rotate in two parallel vertical planes spaced apart from one another. 'another instead of rotating in the same vertical plane as is the case with shafts 13 and 14 of Figures 1 to 5. Each of the shafts 113 and 114 has eccentric cams 115 which carry side flanges 116 forming part of a floating frame. Preferably, the lateral flanges 116 take the form of a triangle rotating on cams 115, in the vicinity of two vertices of the triangle. An upper plate 117 is fixed between the side flanges and rotates with them.
Directly below the upper plate 117 are guide slots 118 carrying a lower plate 119 mounted on the ends of arms 120 rotating on shafts 121 placed in sliding bearings 122. The latter are mounted on slideways. longitudinal sliding 123. Air cylinders 124 are joined by pins 125 to the sliding bearings 122. The movement of the sliding bearings 122 to the right, by means of air cylinders
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124, lowers the platform 119 out of the operating position. The operation of this embodiment is exactly the same as that of the embodiment illustrated in Figures 1 to 5.
Although certain preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, it will be understood that this invention may be carried out in other ways.
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