Dispositif compensateur des variations de vitesse d'avancement d'une bande
Dans bien des machines qui sont alimentées par une bande continue, par exemple une bande de tissu ou de papier, qui se déroule d'un rouleau, on doit tenir compte du fait que celle-ci doit avancer rapidement, puis s'arrêter, par exemple pour être coupée ou imprimée ou subir d'autres opérations qui l'obligent à rester immobile temporairement, puis avancer de nouveau, etc.
I1 y a également lieu de tenir compte que la bande, par suite de l'inertie du rouleau subit des tensions irrégulières parfois si grandes que l'on doit réduire la vitesse de travail de la machine pour éviter des déchirements de la bande. On connaît des dispositifs compensateurs des variations de vitesse d'avancement de la bande. Toutefois, les dispositifs de ce genre connus ne fonctionnent pas de façon satisfaisante pour des bandes en matière relativement peu résistante ou pour des grandes vitesses désirables aujourd'hui.
L'invention qui tend à diminuer ces inconvénients a pour objet un dispositif compensateur des variations de vitesse d'avancement d'une bande se déroulant d'un rouleau. Ce e dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme tendeur à rouleaux en contact avec la bande et susceptible de se déplacer par rapport à des rouleaux fixes de façon à faire augmenter ou diminuer la longueur du trajet suivi par la bande dans le dispositif compensateur, et un rouleau de serrage pouvant se rapprocher d'un rouleau de commande adjacent à la bande et disposé à l'entrée pour mettre la bande en contact de celui-ci, un moyen élastique étant disposé entre le rouleau de serrage et le mécanisme tendeur à rouleaux, le tout étant agencé de façon que,
lorsque le mécanisme tendeur se déplace dans le sens d'une diminution de la longueur du trajet par suite d'une différence de vitesse entre l'entrée et la sortie de la bande, il déplace également le rouleau de serrage qui applique alors la bande contre le rouleau de commande, lequel accélère cette bande en lui imprimant sa vitesse périphérique.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif compensateur selon l'invention.
Dans le dessin:
La fig. 1 est une élévation latérale de ce dispositif compensateur, dans laquelle les parties non essentielles ont été supprimées et les parties cachées sont représentées en pointillé.
La fig. 2 en est une élévation en bout observée du côté droit de la fig. 1 et où les bandes ont été supprimées pour mieux faire apparaître la construction, et
la fig. 3 est une vue en perspective par derrière d'une partie du dispositif.
Le dispositif compensateur d'avancement représenté fait suite à une structure d'alimentation qui présente un support vertical 10 fixé sur un socle 11 et comportant un arbre horizontal 12 sur lequel sont montés à rotation côte à côte deux rouleaux d'alimentation ou débiteurs 13 et 14, ainsi qu'on peut le voir. Les détails des rouleaux débiteurs ne sont pas représentés et il doit être bien entendu que les bandes 15 et 16 restent continues avant d'arriver dans le compensateur, dans lequel elles se trouvent côte à côte horizontalement. On peut prévoir des vitesses différentes d'avancement des bandes 15 et 16 et donner des valeurs différentes au poids et au diamètre des rouleaux respectifs 13 et 14.
La partie 17 du dispositif compensateur comporte un bâti de support 18 monté sur un socle 19, qui est aligné avec le support d'alimentation 10.
Un dispositif de commande à vitesse variable 20, monté sur le socle 19, est formé par un moteur 21 et une transmission à vitesse variable 22 (fig. 2). La transmission à vitesse variable 22 comporte un arbre de sortie 23 dont la vitesse angulaire dépend de la position d'un levier 24. Le levier 24, de son côté, est articulé sur une bielle 25 et un bras de manivelle 26, calé sur un arbre de commande 27 qui, lui-même, se prolonge sur toute la longueur du bâti de support 18 et est monté à rotation dans des paliers 28 fixés dans le prolongement l'un de l'autre, de chaque côté du bâti 18. Deux goujons 29 et 30, dirigés radialement, sont fixés sur les extrémités respectives de l'arbre 27 et sont dans le même plan que cet arbre. La fonction remplie par les goujons dirigés radialement 29 et 30 sera décrite plus loin.
L'arbre de sortie 23, qui part de la transmission à vitesse variable 22, est accouplé directement à un rouleau de commande 31, sur lequel passent les deux bandes 15 et 16 (fig. 1). Par suite, quelle que soit la vitesse à laquelle doivent avancer les bandes séparées; le rouleau de commande 31, qui est monobloc, tourne sur toute sa longueur à la vitesse déterminée par l'arbre de sortie 23 de la transmission à vitesse variable 22. Le mécanisme, tel qu'il est décrit ci-dessus, est commun à une ou plusieurs bandes. Le réglage de compensation individuel des bandes 15 et 16 est obtenu par certains éléments identiques, mais fonctionnant indépendamment, qui sont décrits ci-après.
Deux plaques 32, en prolongation à partir du bâti de support 18, supportent rigidement un arbre 33. Deux manchons 34 sont montés sur l'arbre 33 et chacun d'eux comporte un bras 35 dirigé radialement en dedans et ces deux bras se terminent au voisinage immédiat l'un de l'autre et sont mobiles indépendamment l'un par rapport à l'autre. Les extrémités extérieures des manchons respectifs 34 comportent des leviers coudés 36 dont les bras 37, dirigés radialement de haut en bas, sont parallèles aux bras 35. Deux rouleaux de serrage 38 sont montés à rotation entre les deux bras 37 dirigés radialement de chacun des manchons 34 et sont-parallèies au rouleau de commande 31.
Les bandes 15 et 16 passent sur le rouleau de commande commun 31 et entre celui-ci et les rouleaux de serrage correspondants 38 de sorte que, lorsque le bras 36 du levier coudé monte, le rouleau de serrage correspondant 38 vient en contact avec la bande correspondante 15 ou 16, en la serrant contre le rouleau de commande rotatif 31. L'action de serrage a évidemment pour effet de faire avancer la bande à la vitesse périphérique du rouleau. Pendant que les bandes 15 et 16 passent sur le rouleau de commande 31, des parties avancées de celles-ci passent dans des châssis oscillants tendeurs, identiques, respectifs 39, qui sont montés à rotation sur un arbre commun 40, fixé lui-même entre les montants 18 du bâti.
Chaque châssis 39 comporte deux bras oscillants 41 parallèles, auxquels sont fixés deux rouleaux parallèles espacés 42, 43, montés fous à rotation entre les extrémités respectives 44 et 45 desdits bras oscillants 41. Deux arbres 46 et 47 sont fixés horizontalement entre les montants du bâti 18, l'arbre 47 étant situé au-dessus de l'arbre 46 (fig. 1) et deux rouleaux 48 sont montés fous à rotation l'un à côté de l'autre sur l'arbre 46.
De même deux rouleaux 49 sont montés l'un à côté de l'autre sur l'arbre 47.
La bande passe sur le rouleau de commande 31, ensuite au-dessous du rouleau 42 du châssis oscillant 39, puis de bas en haut sur un des rouleaux 48 et revient en passant au-dessous du rouleau 43, qui est monté à l'autre extrémité du châssis oscillant 39.
La bande passe ensuite d'arrière en avant sur le rouleau 49, puis dans un mécanisme, non représenté, pouvant faire subir un autre traitement aux bandes.
On remarquera que, lorsque le châssis oscillant tourne dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'arbre 40 (fig. 1) la bande se tend tout en continuant à avancer dans le dispositif compensateur, même lorsque son mouvement a été temporairement interrompu en avant du dispositif. Inversement, lorsque le châssis oscillant 39 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, chacune des bandes se détend et le châssis oscillant revient en arrière en conséquence. Dans ces conditions, la bande peut sortir temporairement du dispositif compensateur à une vitesse plus grande que celle à laquelle elle pénètre en passant sur le rouleau de commande 31. Si l'augmentation ou la diminution de la vitesse d'avancement de la bande n'est pas instantanée, la vitesse de déroulement du rouleau doit être réglée en conséquence.
Les rouleaux de serrage 38 sont normalement à une certaine distance du rouleau de commande 31. A moins donc que le bras du levier coudé 36 ne soit relevé, le rouleau de commande 31 tourne sans entraîner la bande. Un dispositif élastique comprend un ressort à boudins 50 qui est monté à une extrémité sur le bras 36 du levier coudé, et à l'autre sur l'extrémité supérieure 45 du châssis oscillant 39, et un dispositif de réglage de la longueur 52 (fig. 1).
Lorsque la sortie de la bande est ralentie, la portion de l'extrémité supérieure 45 du châssis 39 oscille vers sa position la plus éloignée des arbres 46, 47.
Le ressort 51 exerce alors une tension nulle sur le bras 36 du levier oscillant, le rouleau de serrage 38 se desserre et permet à la bande de passer librement au-dessous de lui, sans être entraînée par le rouleau de commande 31. Au moment où la traction exercée sur la bande augmente, de façon à la retendre, le châssis oscillant 39 commence à osciller en sens inverse des aiguilles d'une montre. Le ressort 51 se tend et le rouleau de serrage 38 amène instantanément la bande en contact d'entraînement avec le rouleau de commande 31.
Si la vitesse de sortie de la bande doit être plus grande à un moment donné, le châssis oscillant 39 continue à osciller en sens inverse des aiguilles d'une montre, mais comme le rouleau de serrage 38 est déjà en contact avec le rouleau de commande 31, le ressort 51 s'allonge simplement en maintenant le rouleau de serrage 38 en contact avec la bande et le rouleau de commande 31.
Le mouvement d'oscillation des bras oscillants commande aussi deux mécanismes de commande 53 accouplés respectivement au châssis oscillant 39 au-dessus de l'arbre 45. Les deux mécanismes 53 comportent chacun une bielle 54 articulée par un axe 55 sur la portion supérieure 45 du châssis oscillant 39 et se dirigeant de haut en bas jusqu'à un axe d'articulation 56 d'un bras oscillant 57. Chaque bras 57 est monté fou à rotation à son autre extrémité sur l'arbre 27 au voisinage des extrémités 29 et 30.
Les bras 57 comportent des éléments de butée 58 dirigés latéralement qui viennent en contact avec les goujons 29 et 30, lorsque le bras correspondant 57 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre. On se souviendra que le mouvement de rotation de l'arbre 27 et du bras de manivelle 26 en sens inverse des aiguilles d'une montre (fig. 1), a pour effet d'actionner le levier à vitesse variable 24 de façon à faire augmenter la vitesse angulaire de l'arbre de sortie 23. Etant donné que la forme de construction de chacun des deux châssis oscillants 39 et de leurs mécanismes de commande correspondants 53 est identique et que les goujons 29 et 30 de l'arbre 27 sont dans un même plan, l'arbre 27 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre (fig. 1) sous l'action du châssis oscillant 39.
Dès que l'arbre 27 commence à tourner, ainsi qu'il a été dit, le levier 24 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et le mouvement de l'arbre 23 commence à s'accélérer, en faisant ainsi tourner le rouleau 31 plus vite. Etant donné que tout mouvement du châssis oscillant 39 qui accélère la commande à vitesse variable maintient aussi le rouleau de serrage 38 en contact avec le rouleau de commande 31, l'augmentation de vitesse fait avancer la bande plus vite dans le dispositif compensateur. Si la traction exercée sur la bande sortant du dispositif augmente encore, le châssis oscillant 39 continue à tourner en sens inverse des aiguilles d'une montre, en faisant ainsi tourner l'arbre de sortie à vitesse variable 23 à une vitesse encore plus grande.
Si l'équilibre s'établit entre la vitesse d'avancement et la vitesse de sortie de la bande, le châssis oscillant 39 reste dans une position inclinée stable. Mais si la longueur de bande nécessaire diminue, le châssis oscillant 39 oscille dans le sens des aiguilles d'une montre avec son élément de commande 53, en permettant à l'arbre 27 de tourner dans le sens des aiguilles d'une montre et en faisant ainsi diminuer la vitesse de l'arbre 23 et du rouleau de commande 31.
Lorsque plusieurs bandes avancent simultanément sur le rouleau de commande 31, il convient de se rappeler que même si un des mécanismes de commande 53 relâche son action sur l'arbre 27, l'autre peut ne pas la relâcher. Dans ces conditions, c'est le châssis oscillant 39 qui a oscillé le plus loin en sens inverse des aiguilles d'une montre qui règle le fonctionnement de la commande à vitesse variable. En d'autres termes, le rouleau de commande 31 est toujours sensible à la plus grande longueur de bande nécessaire parmi plusieurs bandes qui passent simultanément sur lui. Si les longueurs nécessaires sont différentes, le châssis oscillant 39 de la bande la plus lente commence à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre lorsque la bande se détend davantage.
Le rouleau de commande 31 continue à tourner à la vitesse correspondant à la longueur nécessaire de la bande de l'autre châssis oscillant et par suite la vitesse de la bande arrivant sur le châssis oscillant en question est supérieure à celle qui est nécessaire.
Le châssis oscillant continue donc à se desserrer jusqu'à ce que le rouleau de serrage correspondant 38 s'éloigne du rouleau de commande 31. La bande, en avançant, transmet à ce moment la tension directement à la bande qui arrive et à son rouleau correspondant et continue à avancer en quittant le rouleau jusqu'à ce que la traction exercée par le rouleau dépasse la tension de la bande sortant du compensateur. Lorsque la traction augmente de nouveau, le châssis oscillant correspondant 39 a pour effet d'établir de nouveau par le rouleau de serrage 38 un accouplement de commande entre le rouleau 31 et sa bande. La compensation a donc été établie de la manière décrite pour plusieurs bandes, mais un seul rouleau de commande et une seule commande à vitesse variable ont été nécessaires à cet effet.