Appareil destiné à commander la tension d'une bande de matière souple.
L'invention a pour objet un appareil destiné à commander la tension d'une bande de matière souple, telle qu'une bande de papier fournie à une machine à imprime)'ou a une machine destinée à fabriquer des boîtes. Elle a, en particulier, pour objet un tel appareil du type comprenant un élément agencé de manière à se déplacer sous l'effet d'une modification de la tension de ladite bande, un moteur électrique actionnant un dispositif de réglage de ladite tension et un commutateur actionné par ledit élément et commandant I'alimentation dudit moteur.
L'appareil, objet de l'invention, est earaetérisé en ce qu'il comprend un second moteur électrique servant à régler le domaine nominal le fonctionnement dudit commutateur et à régler ainsi la tension de consigne de la bande, et en ee que le circuit de commande (le ce second moteur comprend un poste de f-ommande à distance.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme et une variante d'exé- eution de l'appareil objet de l'invention.
Fig. 1 est une vue en élévation latérale de cette forme d'exécution adaptée au dispositif d'alimentaion d'une machine.
Fig. 2 est une vue en élévation latérale d'une partie principale de l'appareil, contenue dans un coffret de commande.
Fig. 3 est une vue semblable à celle de la fig. 2, à plus grande échelle, le couvercle du coffret étant enlevé pour montrer le mécanisme qu'il contient.
Fig. 4 est une vue en coupe, sensiblement par IV-IV de la fig. 3.
Fig. 5 est une vue en coupe partielle correspondant à la fig. 3 et montrant une variante de détail de l'appareil.
Fig. 6 est une vue en élévation latérale partielle de ladite variante.
Fig. 7 est un schéma de principe du cir- cuit de commande de l'appareil.
Le dispositif d'alimentation représenté à la fib. 1 comprend nn rouleau 1, d'une matière souple en bande, supporté pour tourner sur un support 2. La matière 3 de ce rouleau passe sur des galets 4 à 7 et, de là, dans la machine alimentée par ce dispositif.
Le galet 6 est un galet flottant, supporté à l'extrémité d'un bras 8, porté par une broche 9. Ce galet peut ainsi se déplacer vers le haut ou vers le bas sous l'effet d'une modification de la tension de la bande de matière 3. Cette tension est réglée au moyen dun jeu de courroies, dont l'une est indiquée en 10, qui passent sur des galets 11, 12 et 13, ainsi qu'au contaet du rouleau 1 sur un cer- tain are de celui-ci.
Les galets 12 sont entrainés au moyen d'une transmission dérivée de la machine utilisant la bande de matière, de façon telle que la vitesse des courroies 10 soit légèrement inférieure à celle à laquelle la machine fait avancer la bande, et la valeur de cette tension peut tre réglée du fait que le galet 11. est monte dans un châssis 15, sus- eeptible d'osciller autour de l'axe du galet 12 et de modifier ainsi l'are d'enveloppement des parties menantes des courroies 10 autour de la périphérie du rouleau entraîné I.. Les modifications de la position du châssis 15 sont commandées par un moteur électrique réversible 16.
Ce mécanisme est agencé de manière à permettre le remplacement rapide de la bande de matière par une autre. Le support 2 du rouleau 1 fait partie d'une pièce en forme d'étoile à trois bras 580. Cette pièce est prévue pour recevoir deux autres rouleaux, dans des positions 59 et 60 respectivement. La position 59 peut tre considérée comme celle normalement occupée par un rouleau presque vide et la position 60 comme celle d'un rouleau de réserve qu'on vient de disposer sur son support.
La pièce 580 est entraînée en rotation, par exemple par un moteur 61, pour amener ses différents rouleaux successivement dans une position telle qu'une bande de matière déroulée du rouleau d'alimentation disposé en 59 puisse tre raccordée à la bande de matière d'un rouleau de remplacement disposé en 2, la bande de matière du rouleau d'alimentation étant alors tranchée au moyen d'un mécanisme indiqué en 62.
On va maintenant décrire le mécanisme au moyen duquel le moteur 16 est réglé pour commander la tension de la bande 3, en se référant aux fig. 2, 3,4 et 7. Les fig. 2,3 et 4 représentent un coffret de commande 17, comprenant un couvercle 18 qui a été enlevé dans la fig. 3. Ce coffret contient un support 19, qui est monté de manière à pouvoir pivoter autour d'un arbre fixe 20. En un point éloigné de l'axe de l'arbre 20, ce support est relié en 21 à une tige filetée 22, coopérant avec un écrou 23, monté rotativement dans la paroi du coffret 17.
Cet écrou est accouplé à un moteur électrique réversible (représenté en 25 à la fig. 1) par une corde élastique 24 passant sur une poulie 241, de façon que lorsque le circuit d'alimentation de ce moteur est fermé, 1'écrou 33 est entraîné en rotation et le support 19 bascule autour de son arbre 20, soit dans un sens, soit dans l'autre.
L'écrou 23 pourrait également tre accouplé au moteur 25 par l'intermédiaire d'autres moyens de transmission quelconque, eompre- nant par exemple des engrenages.
Un levier 2/est monté de manière à pou voir pivoter en 26 autour d'un arbre fixé au support 19, en un point de ce support éloigné de son axe de pivotement autour de]'arbre 20. Le levier 27 est articulé en ? 8 a une bielle 29, articulée elle-mme à son autre extrémité, en 30, à un maneton 31 fixé à la broche 9.
Une surface de came 3' ? est ménagée sur le levier 27 et elle est disposée pour coopérer avec un galet 33, monté à l'extrémité d'une tige d'actionnement 34, destinée à actionner un commutateur à double effet C. Ce com- mutateur comprend des contacts mobiles 5 et 36, disposés de manière à coopérer avee des contacts fixes 37 et 38 respectivement con- neetés à des lignes eorrespondant à la marche avant et à la marche arrière du moteur 16.
La came 32 et le galet 33 sont disposés de faeon à venir en contact l'un avec l'autre dans le voisinage de l'arbre fixe 20, si bien que le déplacement du support 19 autour de cet arbre n'a que peu ou pas d'effet sur les positions relatives de la came 32 et du galet 33.
Le domaine des positions de fonctionnement du support 19 et, par conséquent, la tention de. consigne de la bande, est déterminée par le courant fourni au moteur 25, sous commande d'un poste de commande à distance qu'on décrira plus loin. Du fait que le moteur 25 actionne le support 19 au moyen de la vis 22, ce support constitue, dans quelque position qu'il ait été amené par le moteur 25, un élément de base fixe par rapport auquel le levier 27 peut pivoter autour de l'arbre 26, sous l'effet d'une modification de la tension de la bande (soit que cette tension augmente, soit qu'elle diminue).
Ainsi, le support 19 est déplacé sous commande dudit poste de commande à distance et le levier 27 pivote autour d'un point du support 19, par rapport à une position médiane, lorsque la tension de la bande s'écarte de la valeur no minale correspondant à la position du sup- port !'). Lorsqu'un tel écart se produit, le levier 27, par sa surface de came 329 eommande la position de la tige d'actionnement 34 de façon à fermer soit le côté du commutateur S eorrespondant à une augmentation de la tension de la bande, soit celui eorrespondant à une diminution de cette tension.
Lorsque cela se produit, le moteur 16 est mis en marche et fait tourner le châssis 15 de façon à agir à l'encontre de la modification de tension de la bande et à ramener cette ten- sion à la laleul eorrespondant à la position : Iu support 13. La poulie 24l porte une mani- velle 53, destinée à permettre de régler à la main la position du support 19 9 directement sur la machine alimentée en matière à partir : lu rouleau 1. au lieu de régler cette tension à distance au moyen du moteur 25.
Une aiguille 42 est disposée de façon à pouvoir se déplacer en regard d'un cadran fixe 43. Cette aiguille est destinée à fournir une indication visuelle de la tension nomi- nale choisie. Elle est fixée à une broche 44 sur laquelle est également monté un levier 45, accouplé au moyen d'une bielle 46 au levier 27. La bielle 46 est libre de tourner par rap- port au levier 27, autour du mme axe que ? elui autour duquel ce levier 27 est pivoté sur le support 9.
Lorsque la position du sup- port if) est ajustée au moyen du moteur 25 ou de la manivelle 53, le mouvement de ce support est communiqué à l'aiguille 42 par
L'intermédiaire de la bielle 46, pour indiquer la modification de la tension nominale de la bande. Cependant, du fait que la bielle 46 peut pivoter autour de l'axe autour duquel le levier 27 pivote sous l'effet des fluctuations de la tension de la bande par rapport à la tension nominale, de telles fluctuations n'ont pas d'effet sur la position de l'aiguille 42, qui reste immobile en dépit du déplacement du levier 27.
Ainsi qu'on l'a déjà dit, l'appareil est iestiné à tre commandé à distance, à partir d'un poste de commande.
Une disposition adéquate est représentée à la fig. 7, dans laquelle une ligne de eommande pour le moteur 16, à partir du eom- mutatellr X, est indiquée en 39, tandis qu'une ligne de commande 41 pour le moteur 25 aboutit à des postes de commande comprenant chacun des boutons-poussoirs 40 d'aug- mentation et de diminution disposés sur un panneau de commande 57, repectivement 63 et 64 susceptible d'tre place à tout endroit convenable d'un atelier dans lequel la machine est installée.
Par exemple, ce panneau peut tre disposé à proximité de la sortie d'une machine à imprimer. En actionnant ces boutons-pous- soirs 40, la tension de consigne de la bande peut tre réglée à partir du panneau 57,63 ou 64.
La tension de consigne de la bande est indiquée sur la boîte 17 au moyen l'ai guille 42. Le levier 45 est prolongé par un second bras de levier 47 qui est articulé à une bielle 48, articulée elle-mme à un bras rotatif 49, solidaire du curseur d'un potentio- mètre 50 monté dans le coffret 17 (fig. 3 à 5). Ce potentiomètre est disposé dans une ligne de transmission 52, qui aboutit à un instrument électrique indicateur 51 disposé au poste de commande. L'indication de la ten- sion nominale de la bande est ainsi également fournie au panneau de commande 57, quelle que soit la position de celui-ci par rapport à la machine.
Dans bien des cas, il est désirable de disposer l'appareil de eommande de la tension d'un dispositif d'alimentation de matière en bande d'une machine de façon qu'il puisse tre sélectivement commandé à partir de l'un choisi de plusieurs postes de commande. De tels postes de commande supplémentaires sont indiqués à la fig. 7 par les chiffres de référence 63 et 64 et comprennent chacun des commutateurs d'augmentation et de diminution 40 et un indicateur de tension 51.
Pour permettre de choisir l'un quelconque des postes de commande installés, les lignes 41 et 52 du mécanisme de commande de tension aboutissent à un commutateur sélecteur 58, agencé pour relier ces lignes à l'un choisi des panneaux 57, 63 et 64 et pour relier ainsi le moteur 25 et le potentiomètre 50 à ce pan nean.
Afin de réduire toute tendance à osciller que pourrait présenter le galet. 6, ce qui provoquerait des oscillations correspondantes de la valeur de la tension de la bande, les contacts fixes d'augmentation et de diminution 37 et 38 du commutateur de commande. S sont espacés de facon que les contacts mobiles 35 et 36 de ce commutateur puissent se déplacer à vide sur une certaine distance sans effectuer de commande. Cette disposition permet à une faible fluctuation de la tension de la bande de se produire, après qu'on a commandé une augmentation ou une diminu- tion de cette tension, sans qu'un réglage soit effectué. De ce fait, la tension de la bande peut se stabiliser après qu'une telle commande a été effectuée.
Dans la variante représentée aux fig. 5 et 6, des moyens sont prévus pour empcher le filet de la tige 22 de coincer dans l'écrou 23, à chaque extrémité de la course du support 19, spécialement lorsque la tige 22 est actionnée à la main. La poulie ¯4l présente une butée 54, et une goupille d'arrt 55 est disposée dans la paroi de la boite 17. Cette gou- pille est normalement retenue par un ressort 56, dans une position effacée, hors de portée de la butée 54.
Une plaque de déclenchement 570 est fixée sur le prolongement 47 du levier 45 qui se déplace avec le support 19. Cette plaque est conformée et disposée de manière à coopérer avee la goupille 55 par ses extrémités opposées lorsque le bras 47 atteint une position déterminée correspondant à l'une et à l'autre des limites de la course.
Lorsque eette plaque vient ainsi en contact avec la goupille 55, cette goupille est dé- placée vers l'extérieur, contre l'action de son ressort. 56, et vient ainsi dans une position dans laquelle elle s'oppose au déplacement de la butée 5 et, par conséquent, de la tige filetée 22.
Apparatus for controlling the tension of a strip of flexible material.
The invention relates to an apparatus for controlling the tension of a strip of flexible material, such as a strip of paper supplied to a printing machine or to a machine for making boxes. It relates, in particular, to such an apparatus of the type comprising an element arranged so as to move under the effect of a modification of the tension of said strip, an electric motor actuating a device for adjusting said tension and a switch actuated by said element and controlling power to said motor.
The apparatus, object of the invention, is earaeterized in that it comprises a second electric motor serving to adjust the nominal range of operation of said switch and thus to adjust the setpoint voltage of the strip, and in that the circuit control (this second motor includes a remote control station.
The accompanying drawing shows, by way of example, one form and one variant embodiment of the apparatus which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a side elevational view of this embodiment adapted to the feed device of a machine.
Fig. 2 is a side elevational view of a main part of the apparatus, contained in a control box.
Fig. 3 is a view similar to that of FIG. 2, on a larger scale, the box cover being removed to show the mechanism it contains.
Fig. 4 is a sectional view, substantially through IV-IV of FIG. 3.
Fig. 5 is a partial sectional view corresponding to FIG. 3 and showing a detailed variant of the device.
Fig. 6 is a partial side elevational view of said variant.
Fig. 7 is a block diagram of the control circuit of the apparatus.
The feeding device shown in fib. 1 comprises nn roller 1, of a flexible strip material, supported to rotate on a support 2. The material 3 of this roller passes over rollers 4 to 7 and, from there, into the machine supplied by this device.
The roller 6 is a floating roller, supported at the end of an arm 8, carried by a pin 9. This roller can thus move up or down under the effect of a modification of the tension of the material strip 3. This tension is regulated by means of a set of belts, one of which is indicated at 10, which pass over rollers 11, 12 and 13, as well as by the contaet of the roller 1 on a certain are of it.
The rollers 12 are driven by means of a transmission derived from the machine using the strip of material, so that the speed of the belts 10 is slightly lower than that at which the machine feeds the strip, and the value of this tension can be adjusted due to the fact that the roller 11 is mounted in a frame 15, capable of oscillating around the axis of the roller 12 and thus modifying the enveloping area of the driving parts of the belts 10 around the periphery of the driven roller I. Changes in the position of the frame 15 are controlled by a reversible electric motor 16.
This mechanism is arranged so as to allow the rapid replacement of the strip of material by another. The support 2 of the roller 1 is part of a star-shaped piece with three arms 580. This piece is designed to receive two other rollers, in positions 59 and 60 respectively. Position 59 can be considered as that normally occupied by an almost empty roll and position 60 as that of a reserve roll which has just been placed on its support.
The part 580 is driven in rotation, for example by a motor 61, in order to bring its various rollers successively into a position such that a strip of material unwound from the supply roll arranged at 59 can be connected to the strip of material. a replacement roll arranged in 2, the strip of material of the supply roll then being cut by means of a mechanism indicated at 62.
The mechanism by which the motor 16 is set to control the tension of the strip 3 will now be described, with reference to FIGS. 2, 3, 4 and 7. Figs. 2, 3 and 4 show a control box 17, comprising a cover 18 which has been removed in FIG. 3. This box contains a support 19, which is mounted so as to be able to pivot around a fixed shaft 20. At a point remote from the axis of the shaft 20, this support is connected at 21 to a threaded rod 22. , cooperating with a nut 23, rotatably mounted in the wall of the box 17.
This nut is coupled to a reversible electric motor (shown at 25 in fig. 1) by an elastic cord 24 passing over a pulley 241, so that when the supply circuit of this motor is closed, the nut 33 is driven in rotation and the support 19 swings around its shaft 20, either in one direction or in the other.
The nut 23 could also be coupled to the motor 25 by means of any other transmission means, including for example gears.
A lever 2 / is mounted so as to be able to pivot at 26 around a shaft fixed to the support 19, at a point on this support remote from its pivot axis about the shaft 20. The lever 27 is articulated at? 8 has a connecting rod 29, itself articulated at its other end, at 30, to a crank pin 31 fixed to pin 9.
A 3 'cam surface? is provided on the lever 27 and it is arranged to cooperate with a roller 33, mounted at the end of an actuating rod 34, intended to actuate a double-acting switch C. This switch comprises movable contacts 5 and 36, arranged so as to cooperate with fixed contacts 37 and 38 respectively connected to lines corresponding to the forward and reverse of the motor 16.
The cam 32 and the roller 33 are arranged so as to come into contact with each other in the vicinity of the fixed shaft 20, so that the movement of the support 19 around this shaft has little or no effect. no effect on the relative positions of cam 32 and roller 33.
The field of the operating positions of the support 19 and, therefore, the tention of. setpoint of the band, is determined by the current supplied to the motor 25, under the control of a remote control station which will be described later. Because the motor 25 actuates the support 19 by means of the screw 22, this support constitutes, in whatever position it has been brought by the motor 25, a fixed base element with respect to which the lever 27 can pivot around. the shaft 26, under the effect of a modification of the tension of the strip (either that this tension increases or that it decreases).
Thus, the support 19 is moved under the control of said remote control station and the lever 27 pivots around a point of the support 19, relative to a median position, when the tension of the strip deviates from the minimum value. corresponding to the position of the support! '). When such a deviation occurs, the lever 27, by its cam surface 329, controls the position of the actuating rod 34 so as to close either the side of the switch S corresponding to an increase in the tension of the strip, or the one corresponding to a decrease in this voltage.
When this occurs, the motor 16 is started and the frame 15 rotates so as to act against the change in tension of the strip and to bring this tension back to the line corresponding to the position: Iu support 13. Pulley 24l carries a crank 53, intended to enable the position of support 19 9 to be manually adjusted directly on the machine supplied with material from: the roller 1. instead of adjusting this tension remotely from the machine. motor means 25.
A needle 42 is arranged so as to be able to move opposite a fixed dial 43. This needle is intended to provide a visual indication of the chosen nominal tension. It is fixed to a spindle 44 on which is also mounted a lever 45, coupled by means of a connecting rod 46 to the lever 27. The connecting rod 46 is free to rotate with respect to the lever 27, around the same axis as? elui around which this lever 27 is pivoted on the support 9.
When the position of the support if) is adjusted by means of the motor 25 or the crank 53, the movement of this support is communicated to the needle 42 by
The intermediary of the connecting rod 46, to indicate the modification of the nominal tension of the strip. However, because the connecting rod 46 can pivot about the axis about which the lever 27 pivots under the effect of fluctuations in the tension of the web relative to the nominal tension, such fluctuations have no effect. on the position of the needle 42, which remains stationary despite the movement of the lever 27.
As has already been said, the apparatus is intended to be controlled remotely, from a control station.
A suitable arrangement is shown in fig. 7, in which a control line for the motor 16, from the eom- mutatellr X, is indicated at 39, while a control line 41 for the motor 25 leads to control stations each comprising pushbuttons. 40 increase and decrease arranged on a control panel 57, 63 and 64 respectively, capable of being placed at any suitable place of a workshop in which the machine is installed.
For example, this panel can be placed near the outlet of a printing machine. By actuating these push-buttons 40, the setpoint tension of the strip can be adjusted from panel 57, 63 or 64.
The setpoint tension of the strip is indicated on the box 17 by means of the guille 42. The lever 45 is extended by a second lever arm 47 which is articulated to a connecting rod 48, itself articulated to a rotary arm 49 , integral with the cursor of a potentiometer 50 mounted in the box 17 (FIGS. 3 to 5). This potentiometer is arranged in a transmission line 52, which ends in an indicating electric instrument 51 arranged at the control station. The indication of the nominal tension of the strip is thus also supplied to the control panel 57, whatever the position of the latter with respect to the machine.
In many cases, it is desirable to have the apparatus for controlling the tension of a device for feeding strip material to a machine so that it can be selectively controlled from one chosen of several control stations. Such additional control stations are shown in fig. 7 by reference numerals 63 and 64 and each include increase and decrease switches 40 and a voltage indicator 51.
To enable any of the installed control stations to be selected, lines 41 and 52 of the voltage control mechanism terminate at a selector switch 58, arranged to connect these lines to a selected one of panels 57, 63 and 64 and to thus connect the motor 25 and the potentiometer 50 to this pan nean.
In order to reduce any tendency to oscillate that the roller may exhibit. 6, which would cause corresponding oscillations of the value of the tension of the strip, the fixed increase and decrease contacts 37 and 38 of the control switch. S are spaced so that the movable contacts 35 and 36 of this switch can move empty for a certain distance without performing a command. This arrangement allows a small fluctuation in the tension of the web to occur, after an increase or decrease in this tension has been commanded, without any adjustment being made. Therefore, the tension of the tape can stabilize after such a command has been made.
In the variant shown in FIGS. 5 and 6, means are provided to prevent the thread of the rod 22 from jamming in the nut 23, at each end of the stroke of the support 19, especially when the rod 22 is operated by hand. The pulley ¯4l has a stop 54, and a stop pin 55 is placed in the wall of the box 17. This pin is normally retained by a spring 56, in a retracted position, out of reach of the stop 54 .
A trigger plate 570 is fixed on the extension 47 of the lever 45 which moves with the support 19. This plate is shaped and arranged so as to cooperate with the pin 55 by its opposite ends when the arm 47 reaches a determined position corresponding to one and the other of the limits of the race.
When this plate thus comes into contact with the pin 55, this pin is moved outwards, against the action of its spring. 56, and thus comes into a position in which it opposes the movement of the stopper 5 and, consequently, of the threaded rod 22.