Presse pour le travail d'une matière en feuilles La présente invention se rapporte à une presse pour le travail d'une matière en feuilles, notamment du papier et du. carton, en particulier mais non exclusivement, en vue de soumettre lesdites feuilles à des opérations de gaufrage.
De telles presses, exécutant normalement des découpages, permettent le gaufrage dès. le moment où elles sont capables de fournir les pressions élevées exigées par ce genre de travail. Il se démontre toute fois que la pression exercée n'est pas le seul facteur entrant en jeu lorsqu'on désire un gaufrage de qua lité, le temps. jouant aussi un grand rôle. Pour cette raison, la cadence de travail doit être abaissée, dans ce cas, lorsqu'on passe du travail de découpage à celui de gaufrage. Dans, une presse découpant, par exemple, 4000 feuilles par heure, il n'est pas rare de devoir réduire la vitesse à 600 cycles/heure, soit environ au septième, lorsqu'on exécute des gaufra ges. La production en souffre, bien entendu, dans la même proportion.
Afin d'augmenter cette dernière dans une large mesure, la presse selon l'invention comporte au moins deux régimes de fonctionnement possibles, dont la vitesse de l'un est, par construction, une fraction de l'autre, et des moyens permettant de pas ser automatiquement de l'un à l'autre au cours de chaque cycle de travail, en sorte que le régime le plus lent soit enclenché durant au moins une partie de la période active de chaque cycle et le régime le plus rapide en dehors de cette période.
Par période active de chaque cycle, on entend la mise en pression des outils, en dehors de laquelle les feuilles sont transportées de la station de marge et de prise à celle de travail ou de celle-ci à des sta- tions d'éjection de déchets ou de dépôt en pile des pièces travaillées.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la presse objet de l'in vention. Les platines de cette presse étant mues par des genouillères, elles-mêmes entraînées par une vis sans fin, les feuilles étant transportées par des barres à pinces reliant une paire de chaînes. transporteuses sans fin.
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une presse de type connu.
La fig. 2 est une coupe longitudinale d'organes d'entraînement associés à ladite presse pour consti tuer ladite forme d'exécution.
La fig. 3 est un diagramme expliquant le fonc tionnement de cette forme d'exécution lors de l'exé cution de travaux de gaufrage.
La fig. 4 est enfin un schéma électrique des moyens de contrôle appliqués à la presse dans le but de commander les organes d'entraînement de la fig. 2.
La presse représentée à la fig. 1 se compose d'une paire de bâtis dont l'un est visible en 1, ces bâtis étant reliés. à la platine supérieure fixe 2 et au socle 3 du mécanisme d'entraînement de la platine inférieure mobile 4.
Cellerci s'élève et s'abaisse successivement une fois au cours de chaque cycle de travail de la presse, étant mue par des genouillères 5, actionnées, par des bielles 6 que des excentriques relient à un arbre principal 7. Ce dernier est enfin mis en rotation par un moteur non représenté, entraînant un volant 8, par lui un arbre 9 et une vis sans fin 10, engrenant avec une roue dentée 11, clavetée sur l'arbre prin cipal.
De part et d'autre des platines se trouve une chaîne sans fin 12, ces chaînes étant par places ré unies entre elles par des barres transporteuses à pin ces 13 et animées d'un mouvement de translation intermittent.
Sur une tablette 14 sont enfin amenées les feuil les de papier ou carton à travailler qui, margées par des moyens connus non représentés, sont saisies par la barre à pinces se trouvant immédiatement sous les roues à chaines 15, puis transportées une à une entre les platines 2 et 4 en position écartée. A ce moment, et sous l'action des genouillères, les platines, porteuses d'outils et contre-outils appropriés,
sont appliquées l'une contre l'autre et exécutent ainsi le découpage ou le gaufrage désiré, ou encore ces deux opérations à la fois.
Ces opérations se répètent à chaque cycle de travail correspondant à un tour de l'arbre princi pal 7.
Dans la presse que l'on vient de décrire, la vitesse de fonctionnement est uniforme et sera, par exemple, de 4000 cycles/heure pour des opérations de découpage au filet, que l'on réduira à 600 cycles/ heure dans le cas de certains travaux de gaufrage. Ces vitesses peuvent être obtenues, par exemple, au moyen d'un variateur de vitesse approprié ou en variant la vitesse du moteur.
Comme il a été dit plus haut, il résulte de l'ap plication de ces deux vitesses uniformes que le tra vail de gaufrage conduit à un rendement très bas, par exemple près de sept fois inférieur au rendement maximum possible de la presse, si l'on s'en tient aux chiffres que l'on vient d'indiquer.
Or, la vitesse réduite nécessitée par les opéra tions de gaufrage ne sert qu'à augmenter la durée de mise en pression des platines, sans pour cela qu'il soit nécessaire de réduire dans la même proportion la vitesse de transport des feuilles.
Dans le cas de la presse décrite, la mise en pres sion des platines s'effectue pratiquement sur 600 de rotation de l'arbre principal 7, soit donc durant un sixième de chaque cycle, dont cinq sixièmes sont un temps perdu.
L'idéal serait donc de pouvoir faire exécuter à l'arbre principal 7 à chaque cycle une rotation de 3000 à 4000 t/h, suivie d'une rotation de 600 à 600 t/h. On obtiendrait ainsi le rendement théorique maximum de la presse, qui se réduirait à une production de 3433 feuilles travaillées à l'heure.
Il est toutefois mécaniquement difficile de réali ser ce cas idéal, ceci en raison des efforts en jeu et des masses en mouvement.
On peut toutefois chercher à s'en approcher, par exemple dans la forme d'exécution de la presse que l'on va décrire, qui est agencée de manière à pouvoir, au cours de chaque cycle, fonctionner à deux régi mes successifs différents, dont l'un est quatre fois plus rapide que l'autre, étant entendu que d'autres rapports, compris entre trois et sept, présentent encore un intérêt pratique suffisant.
Le plus lent étant fixé à 600 opérations par heure, comme on l'a indiqué plus haut dans un cas donné de gaufrage, le plus rapide sera de 2400 cy- cles/heure et la moyenne de travail obtenue pratique ment de 1800 cycles/heure, correspondant à un ren dement de près. de la moitié et non plus d'environ le septième du rendement maximum possible de 4000 cycles/heure.
Pour parvenir à ce résultat, on place sur l'arbre 9, entre le volant 8 et la vis sans fin 10, un méca nisme de changement de vitesse à deux rapports de transmission tel que représenté semi-schématique- ment en coupe à la fig. 2.
On y retrouve le volant 8 et l'arbre 9, sur lequel la vis sans fin non représentée se trouverait à gauche sur le dessin, soit donc dans la même disposition qu'à la fig. 1.
Le volant 8, tournant fou sur l'arbre 9, est soli daire d'une roue dentée 16 et d'un disque 17 d'un embrayage magnétique, dont l'autre disque 18 est claveté sur l'arbre 9.
La roue dentée 16 engrène avec une roue 19 solidaire d'une roue 20 engrenant à son tour avec une roue 21,à nouveau située sur l'arbre 9 et tour nant folle sur ce dernier. Les nombres de dents des roues dentées considérées sont tels que, entre la roue 16 solidaire du volant 8 et la roue 21, il y ait dans le cas prévu un rapport de démultiplication de quatre à un.
La roue dentée 21 est enfin également solidaire d'un disque 22 d'un embrayage magnétique, dont l'autre disque 23 est aussi claveté sur l'arbre 9.
En 24 et 25 sont schématiquement représentés les bobinages d'excitation agissant sur les embrayages magnétiques 17-18, respectivement 22-23, en vue de les mettre en action.
Il est clair que, à vitesse constante du volant 8, l'embrayage 17-18 aura pour effet de le relier direc tement à l'arbre 9 et de communiquer ladite vitesse à cet arbre, tandis que l'embrayage 22-23 relie le volant 8 à l'arbre 9 par les engrenages 16-19-20-21, ce qui aura pour effet de réduire la vitesse de l'arbre au quart de celle du volant.
Si donc ce dernier tourne en sorte de communiquer à l'arbre principal 7 de la presse de la fig. 1 une vitesse de 2400 t/h lorsque l'embrayage 17-18 est en action, cette vitesse sera réduite à 600 t/h lorsque, au contraire, l'embrayage 22-23 sera excité.
L'excitation alternative des bobinages des deux embrayages pourra être produite par des contacts actionnés par l'arbre principal 7 de la presse, théo riquement en sorte de mettre en action l'embrayage 17-18 durant 300o de la rotation de ce dernier et l'embrayage 22-23 durant les 60 restants.
Pratiquement, cela se révèle impossible, en raison des chocs auxquels le mécanisme décrit serait sou mis en passant ainsi brusquement d'un régime de marche à l'autre. Le diagramme de la fig. 3 montre un exemple pratique de fonctionnement de la presse de la fig. 1 équipée du changement de vitesse représenté en fi-. 2.
Les abscisses correspondent à un cycle de travail de la presse, soit à une rotation de 3600 de l'arbre principal 7, ou de tout autre arbre effectuant un tour par cycle de travail, tandis que les ordonnées cor respondent à la vitesse de ce dernier.
Au centre de la ligne des abscisses se trouve le zéro, supposé occuper le milieu de la période de mise en pression des platines, qui s'étend donc de 330 à 300, avec une vitesse correspondante de tra vail de 600 cycles/heure. La partie correspondante du diagramme est hachurée.
L'embrayage 17-18 étant supposé en fonction et l'arbre 7 tournant normalement à 2400 t/h, il en sera en particulier le cas au moment du passage par 180 , début de la courbe représentée.
Arrivé à 2100, l'embrayage 17-18 est mis hors d'action, la presse continuant toutefois à fonctionner par suite de la force vive acquise, mais le volant 8 n'intervient plus, car il tourne maintenant fou sur l'arbre 9, à la vitesse uniforme que lui communique le moteur. Cela se passe au point A de la courbe.
La vitesse des, éléments en, mouvement de la presse diminue, mais avant qu'elle ne soit descendue à 600 t/h, au point B correspondant à 2960, on embraye les disques. 22-23. Cette opération corres pondant à la mise de la presse au régime de 600 cy- cles/heure, l'embrayage exercera tout d'abord un léger freinage, d'où un faible glissement, mais peu avant la position correspondant à 3300, le régime désiré de 600 t/h aura pris place. Par l'application de la force motrice, on le maintiendra jusqu'au point C, situé à 3- au-delà du zéro ou -point mort supérieur de la platine mobile.
En ce point, l'em brayage 22-23 est mis à son tour hors circuit et la presse à nouveau abandonnée à elle-même. Cela n'en maintiendra pas moins la vitesse réduite acquise, vu que, le point mort étant dépassé, la pression agis sant sur la platine inférieure, et qui sera, par exem ple, de plusieurs centaines de tonnes, tendra à pro longer le mouvement des genouillères et des organes les. entraînant.
Peu avant la fin de la mise en pression, au point D situé à 28(l, l'embrayage 17-18 sera de nouveau mis en action, c'est-à-dire la presse entrainée à 2400 cycles/heure. Ici également, il y aura léger glisse ment en même temps que rapide accélération jus qu'aux environs de 800, où le régime élevé sera réta bli et maintenu jusqu'au point A, soit 2100. Les opérations précédemment décrites recommencent alors, et ainsi de suite.
Il est évident que les angles d'enclenchement et de déclenchement des deux embrayages, tels qu'indi qués plus, haut, ne sont pas limitatifs, d'autres angles étant susceptibles de fournir d'excellents résultats.
On a en particulier observé que le point C peut même être reculé jusque avant le passage par le point mort de pression maximum, soit donc situé entre 330,1 et 3600 respectivement 0,1. Quant à l'angle compris entre A et B, ici d'environ 90o, il dépendra du rapport des régimes et du travail à effectuer.
Il peut aussi être utile d'adjoindre un frein à l'embrayage 22-23, agissant soit entre les points A et B pour obtenir un ralentissement plus brusque de la presse, soit en B pour diminuer l'effort de ralen tissement à fournir par l'embrayage considéré, soit entre A et 330 ou encore sur une partie de ce tron çon de courbe.
Le schéma de la fia. 4 donne un exemple de commande des embrayages en fonction de la rota tion de l'arbre principal.
Celui-ci y est représenté en 7 et une flèche en indique le sens de rotation supposé.
La bobine 24 représente les bobinages 24 de la fig. 2, commandant le régime rapide et la bobine 25 les bobinages de même désignation, commandant le régime lent de la presse.
Sur l'arbre 7 sont calées deux cames 26 et 27, actionnant deux interrupteurs 28 et 29 placés sur un circuit de commande à basse tension, correspon dant aux bornes d'alimentation 30, chacun de ces interrupteurs servant à exciter une bobine 31, res pectivement 32, dont dépend à son tour la position d'un commutateur 33, respectivement 34. Ces com mutateurs agissant sur un circuit à haute tension, alimenté par les bornes 35 et fournissant le courant d'excitation des bobines 24 et 25.
Dans la position représentée des divers. organes, on se trouve au point B de la courbe de. la fig. 3, c'est-à-dire au moment de l'enclenchement du régime de marche lent.
La came 27 ferme l'interrupteur 29 et, par l'ex citation correspondante de la bobine 32, l'armature du commutateur 34 est soulevée. Il en résulte la fer meture, par le commutateur 33 au repos, du circuit d'alimentation de la bobine 25 par 36, 37 et 38. On a vu que la bobine 25 agit sur l'embrayage 22-23, dont dépend le régime de marche lent, de 600 t/h donné en exemple.
L'arbre continuant à tourner, la came 27 provo= quera l'ouverture de l'interrupteur 29 après avoir parcouru un angle de 670. C'est le point C de la courbe de la fig. 3, soit de débrayage du régime de marche lent. L'ouverture de l'interrupteur 29 a, en effet, pour résultat de faire tomber l'armature 34, donc d'ouvrir le circuit de la bobine 25.
La came 26 tourne solidairement avec la came 27 et l'on voit, sur le dessin, que, après avoir par couru un angle de - 92o à partir de la position de départ dessinée, elle présentera une chute provo quant la fermeture de l'interrupteur 28, alors que 29 est encore ouvert.
L'excitation de la bobine 31 en résultant provo que le soulèvement de l'armature 33, dont la barre inférieure ferme un circuit passant par 39, ladite barre, 40, le commutateur 34 dont l'armature est tombée, 41, la bobine 24 et enfin 42. La bobine 24 étant excitée, met en action l'em brayage 17-18, c'est-à-dire le régime de marche rapide de la presse, correspondant au point D de la courbe de la fig. 3.
La période de fermeture de l'interrupteur 28, s'étendant sur 1820 de rotation de la came 26, la marche rapide sera maintenue jusqu'à atteindre ce point, correspondant à A sur la courbe de la<B>fi-.</B> 3.
A ce moment, l'entraînement en marche rapide, soit 2400 t/h selon l'exemple cité, est interrompu et les deux interrupteurs 28 et 29 restent ouverts durant 86o encore, jusqu'à atteindre la position de départ représentée, soit le réenclenchement du régime de marche lent.
Le passage, au moment voulu, d'un régime de marche à l'autre régime, et inversement, s'opère donc automatiquement, au cours de chaque cycle de tra vail de la presse, en fonction de la rotation de son arbre principal 7.
Ceci n'est toutefois possible que dans la position représentée à la fig. 4 du commutateur 43, permet tant l'alimentation des interrupteurs 28 et 29.
Dans ses deux autres positions, il déconnecte ces interrupteurs et met le dispositif décrit hors service. Dans sa position. médiane, on voit qu'il excite directement la bobine 31, par l'intermédiaire du con ducteur 44, soulevant ainsi son armature de telle sorte que le commutateur 33 vient occuper la posi tion d'alimentation de la bobine 24 d'embrayage de la marche rapide. Cette alimentation est possible du fait que le commutateur 34 occupe à ce moment sa position de repos, inverse de celle représentée au dessin.
On se trouve donc en état de marche rapide de la presse, utilisée pour des travaux de découpage courants, par exemple.
Si, maintenant, on amène le commutateur 43 à sa troisième position, le reliant au conducteur 45, il en résulte la mise sous tension de la bobine 46 par 47, l'armature 48 fermant le circuit d'alimentation d'une bobine 49.
Il s'agit en l'occurrence d'un frein, non repré senté aux autres figures, ayant pour but de bloquer l'arbre 9 (fig. 1 et 2), dans le but d'arrêter la presse dans une position quelconque de ses outils.
On voit donc que la presse équipée du change ment de vitesse de la fig. 2, commandée par un schéma tel que celui de la fig. 4, pourra fonctionner à volonté comme une presse normale ou comme une presse spéciale à deux régimes de marche successifs, ou encore être immobilisée dans telle position que l'on voudra, ceci par le simple jeu du commutateur 43.
Il est évident que, en lieu et place du schéma donné à titre d'exemple, dans lequel il est fait usage de relais quelque peu bruyants et sujets à de l'usure, on pourrait prévoir une commande électronique silencieuse, contrôlant l'alimentation des bobinages des embrayages.
Dans un but de réglage et d'adaptation, c'est- à-dire afin de permettre de modifier la position des points A, B, C et D, de la courbe de la fig. 3, il est enfin possible de prévoir les galets de commande coopérant avec les cames 26 et 27 angulairement déplaçables autour de ces dernières.
A remarquer enfin que l'actionnement des em brayages pourrait aussi être mécanique, hydraulique ou pneumatique.