Appareil pour enrouler de la matière flexible sur un tambour
La présente invention a pour objet un appareil pour enrouler de la matière flexible, comprenant un tambour d'enroulement, un moteur hydraulique destiné à appliquer un couple audit tambour, une pompe pour fournir du fluide au moteur en vue de l'entraîner, un second tambour entre lequel et le tambour d'enroulement s'étend la matière à enrouler, et des pompes de mesure entraînées respectivement par le tambour d'enroulement et ledit deuxième tambour.
L'appareil selon l'invention est caractérisé par une soupape de décharge dans le refoulement de la pompe pour commander la pression de fluide à l'entrée du moteur, des moyens de commande du débit par lesquels le débit d'une desdites pompes de mesure peut être modifié, une conduite de commande de fluide sous pression s'étendant entre la sortie de l'une des pompes de mesure et l'entrée de l'autre, un dispositif sensible à la pression agencé de manière à être sensible à la pression dans ladite conduite, et des liaisons actives entre ledit dispositif sensible à la pression et lesdits moyens de commande de débit, d'une part, et la soupape de décharge, d'autre part,
respectivement pour commander automatiquement la pompe de mesure de débit variable dans un sens tendant à maintenir une pression constante dans la conduite de commande de fluide sous pression et pour commander automatiquement la pression de fluide fourni au moteur dans un sens tendant à maintenir une tension constante dans la matière flexible s'étendant entre le tambour - d'ènroulement et le deuxième tambour.
Cet appareil permet, soit d'indiquer des changements de rapport de vitesse, soit d'effectuer une commande suivant le résultat de tels changements ou résultant de ces changements.
La figure unique du dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil faisant l'objet de la présente invention.
L'appareil représenté est appliqué à la commande ou au contrôle de la tension dans une pièce 1 en matière flexible, par exemple une bande de papier.
Cet appareil comprend, pour l'enroulement de la bande de papier 1, un premier organe rotatif constitué par un tambour 2 monté sur un arbre 3 et agencé pour être entraîné par un moteur hydraulique 4, et un deuxième organe rotatif constitué par un rouleau 5 coopérant avec un rouleau 6, le rouleau 5 étant entraîné par un moteur 7 à vitesse constante.
Des pompes de mesure 9 et 10 sont agencées pour être entraînées respectivement par l'arbre 3 et par l'arbre 8, la sortie 11 de la pompe 10 étant reliée à l'entrée 12 de la pompe 9 par une conduite 13 de fluide de commande sous pression, tandis que l'entrée 14 de la pompe 10 est reliée avec la sortie 17 de la pompe 9 par. une conduite 15 et une extrémité d'un cylindre 16.
L'autre extrémité du cylindre 16 est reliée par une conduite 18 à la conduite 13 et un piston 19 sollicité par un ressort 20 est agencé à l'intérieur de ce cylindre, le ressort 20 étant disposé de telle manière que l'extrémité de droite du piston 19 soit soumise à la force de ce ressort et à la pression dans la conduite 15, tandis que l'extrémité de gauche du piston 19 est soumise à la pression dans la conduite 13.
Des soupapes d'évacuation 30 et 31, sollicitées par des ressorts, sont montées entre la con dùite 18 et la conduite 15 de manière à permettre à un excès de fluide sous pression d'être évacué dans l'une ou l'autre de ces conduites La pompe de mesure 10 est du type à capacité ou débit fixe tandis que la pompe 9 est du type à débit variable, la capacité étant modifiée au moyen d'un levier 21 qui, comme représenté, est fixé sur une tige 22 du piston 19.
La tige 22 est également munie, à son extrémité opposée, d'une crémaillère 23 avec laquelle engrène une roue dentée 24 montée sur un arbre 25 portant une came 26 agencée de manière à régler une soupape 27 qui détermine la pression à laquelle du liquide de commande est fourni à travers une conduite 29 par une pompe 28 constamment entraînée.
On comprendra, par conséquent, qu'en se déplaçant le piston 19, non seulement fait varier la capacité de la pompe 9 mais également, simultanément et d'une manière déterminée d'avance, la pression dans la conduite 29 et, de là, le couple appliqué par le moteur hydraulique 4 à l'arbre 3 du tambour d'enroulement 2.
Le fonctionnement de l'appareil est le sui vans:
En supposant qu'initialement, avec le levier 21 dans sa position la plus à gauche, les capacités des deux pompes 9 et 10 soient approximativement les mêmes et que le diamètre effectif initial du tambour 2 soit le même que le diamètre du tambour 5, il n'y a alors pratiquement pas de pression dans la conduite 13 pendant l'opération d'enroulement puisque la pompe 9 chasse du fluide à partir de la conduite 13 à un débit égal à celui de la pompe 10 qui fournit du fluide à cette conduite. Lorsque le papier s'enroule sur le rouleau 2, le diamètre de celui-ci augmente et la vitesse du rouleau diminue par rapport à celle du rouleau 5, ce qui a pour effet d'augmenter la pression dans la conduite 13.
Cette augmentation déplace le piston 19 vers la droite de manière à régler le levier 21 et à ramener ainsi la pression dans la conduite 13 à la valeur approximative qu'elle avait avant.
On remarquera par conséquent que, pendant l'opération d'enroulement, alors que le diamètre effectif du tambour 2 augmente progressivement, le levier 21 se déplace progressivement vers la droite pour réduire la capacité de la pompe.9.
En outre, lorsque la tige de piston 22 se déplace en réduisant la capacité effective de la pompe 9, l'arbre 25 portant la came 26 se déplace également pour faire varier le réglage de la soupape 27 et, de là, la pression effective dans la conduite 29 ainsi que le couple appliqué par le moteur 4 à l'arbre 3.
En donnant à la came 26 la forme qui convient, il est donc possible de commander automatiquement le couple appliqué à l'arbre 3 par le moteur hydraulique 4 avec augmentation du diamètre du tambour 2 dû à l'enroulement du papier, de manière à maintenir pratiquement constante la tension dans la bande 1 ou à faire varier cette tension selon une loi déterminée d'avance avec les variations de diamètre du rouleau 2.
Pendant les opérations de déroulement, les phases se font à une cadence semblable, le moteur hydraulique 4 agissant alors comme une pompe absorbant de la puissance à une pression déterminée par le réglage de la sou pape 27, exerçant ainsi le couple approprié sur le tambour 2 pour tout rapport de vitesse donné entre celui-ci et les rouleaux 5 et 6 et maintenant ainsi la bande 1 sous une tension constante lorsque le rouleau 2 se déroule.
Le moteur 7 peut, si l'on désire, être du type à vitesse variable pour permettre des variations dans la vitesse d'enroulement de la bande entre les rouleaux 5 et 6, mais les parties restantes de l'appareil agissent encore comme décrit plus haut pour maintenir la tension choisie dans la bande.
La pompe 10 peut également être du type à débit variable, sa capacité étant commandée manuellement ou d'une autre façon et l'effet de fairé varier la capacité de cette pompe sera de modifier la caractéristique effective de la came 26 qui sélectionne la tension dans la bande.
Si l'entrée de la pompe à débit variable est reliée à la sortie de l'autre pompe (dite à débit constant quoique pouvant être réglé à volonté) ou vice versa, la pression dans la conduite restera constante pourvu que les vitesses de rotation des deux pompes restent telles que du fluide les traverse à un même débit. Cependant, si la vitesse de la pompe à débit variable change par rapport à celle de la pompe à débit constant, la pression dans la conduite de commande varie et le dispositif sensible à la pression modifie immédiatement le débit de la pompe à débit variable pour permettre le passage de fluide au débit voulu à la vitesse différente.
La position du dispositif sensible à la pression et, par là, du mécanisme commandant le débit de la pompe, est par conséquent une indication du rapport de vitesse entre les deux pompes (et varie avec ce rapport), c'est-à-dire le rapport de vitesse entre les deux rouleaux qui les entraînent,
En montant le dispositif sensible à la pression, de telle manière qu'il puisse actionner un mécanisme de commande additionnel, ce dernier peut par conséquent être, soit commandé de façon progressive selon les mouvements du dispositif sensible à la pression avec des changements dans le rapport de vitesse des deux pompes, soit peut être contraint d'effectuer une commande lorsque ce dispositif se déplace dans une position - prédétermi- née.
L'appareil décrit permet d'effectuer une commande lorsqu'un changement apparaît dans le rapport de vitesse entre les deux organes rotatifs, cette commande répondant, par exem plue, à une loi prédéterminée dépendant du rapport en question. Dans l'appareil décrit, un changement dans le rapport de vitesse peut également indiquer une condition indésirable, un fonctionnement défectueux exigeant une correction.
Les deux rouleaux peuvent être entraînés indépendamment ou non et l'appareil décrit peut être utilisé pour commander la tension non seulement dans une bande de papier, mais dans toute autre bande, fil métallique, fil, câble, etc.