Mécanisme assurant le transfert de feuilles découpées
dans une presse à un dispositif éjecteur de déchets
Dans le travail de découpage à la presse d'une matière en feuilles, telle que du papier ou du carton, il est courant d'associer à la presse un dispositif éjecteur des déchets.
Le découpage à la presse sous-entend un transport intermittent des feuilles, qui doivent obligatoirement s'immobiliser à l'instant du découpage, tandis qu'il est courant d'enlever les déchets en mouvement continu, par exemple au moyen d'organes cylindriques, dont la périphérie est munie de pointes piquant et éloignant les déchets.
Cette différence entre le mode de transport des feuilles travaillées et celui des feuilles soumises à l'éjection pose certains problèmes, en particulier du fait qu'il faut dans la mesure du possible éviter de soumettre les feuilles découpées à de brusques accélérations et ralentissements susceptibles de les déchirer.
Dans le cas particulier où les feuilles sont menées au travers de la presse par des barres à pinces conduites entre deux chaînes sans fin alternativement mises en mouvement et immobilisées, il se pose d'autres problèmes encore, comme on va le voir en considérant le cas de la vue en élévation de la fig. 1 du dessin annexé.
Dans cette figure, la presse est supposée tre à droite et le dispositif d'éjection à gauche.
De la presse on aperçoit, en coupe verticale, une partie de la platine supérieure fixe 1 et une partie de la platine inférieure mobile 2, s'élevant et s'abaissant périodiquement.
En avant et en arrière de ces platines passent deux chaînes sans fin, que symbolise le trait mixte 3 passant, vers la gauche sur des roues à chaînes non représentées.
Entre ces chaînes sont disposées des barres à pince, dont une se trouve en 4, conduisant une feuille de papier ou de oarton 5.
En travail, une telle barre s'arrte juste après les platines, extérieurement à ces dernières (donc à leur gauche sur le dessin), et maintient une feuille entre elles. Les platines se mettant en pression, le découpage s'effectue, puis, les chaînes reprenant leur mouvement, tandis que les platines se sont écartées l'une de l'autre (position dessinée), la feuille découpée est tirée et occupe pratiquement la position 5 avec la barre la maintenant en 4, au moment où elle atteint sa plus grande vitesse de transport, qui est en mme temps celle de l'introduction entre les platines d'une feuille non travaillée, venant de la droite et menée par la barre suivante.
A gauche des éléments justement décrits se trouvent les cylindres introducteurs des feuilles dans le dispositif d'éjection, ils sont désignés par 6 et 7 et conduisent les feuilles telles que 5' par-dessus le le tam- bour ou des disques 8, dont la périphérie est munie d'aiguilles 9, piquant les déchets au moment de leur passage en regard d'un cylindre rainuré ou de disques 10. Ce passage s'effectue, contrairement à celui au travers de la presse, à vitesse uniforme.
La présence des barres à pinces et leur obligation de pouvoir se livrer un passage pose en outre les problèmes suivants
Pour en assurer le passage il faut tout d'abord qu'au moins un des organes rotatifs reprenant les feuilles à la vitesse momentanée de transport de ces dernières, par exemple l'organe rotatif 11 en regard de l'organe rotatif 12, présente une échan crure 13 sur une partie de son pourtour.
fl faut ensuite que ces organes rotatifs 11 et 12 saisissent la feuille à son niveau de transport, qui est celui de la face supérieure de la barre, et à sa vitesse de transport, ce qui sous-entend, soit un diamètre pratiquement difficile à réaliser, soit une vitesse de rotation de plusieurs tours par passage d'une feuille.
Ce niveau de transport ne saurait toutefois tre maintenu, la feuille devant tre soutenue dans la suite de sa course par un ou des supports 14 qui doivent obligatoirement se trouver en dehors de la trajectoire des barres, donc en dessous de ces der- nières. Ainsi donc, tout en poursuivant le transport de la feuille, oelle-ci doit tre abaissée et posée sur ce ou ces supports sur lesquels elle est appelée à glisser et au niveau desquels elle sera reprise par r une seconde paire d'organes rotatifs 15, 16 la poussant finalement entre les organes introducteurs 6 et 7 du dispositif éjecteur.
Alors que précédemment c'était l'organe ou des organes inférieurs 1 1 qui se trouvaient dans la trajectoire des barres, l'abaissement du niveau de transport fait que ce sera en seconde place l'organe ou les organes supérieurs 16 qui devront périodiquement livrer passage aux barres, d'où l'échancrure 17.
S'il est question ici d'un ou de plusieurs organes transporteurs ou supports, c'est que l'on préférera généralement des séries de disques coaxiaux à des cylindres et que les supports seront alors constitués par des barres passant entre ces disques.
La présente invention a pour objet de résoudre simplement les divers problèmes que posent les conditions de travail que l'on vient d'énoncer dans le cas d'une presse à transport des feuilles travaillées par des barres à pinces maintenues entre deux chaînes sans fin alternativement mises en mouvement et immobilisées.
Le mécanisme selon l'invention comporte à cet effet des organes transporteurs rotatifs placés à proximité de l'endroit où chaque barre à pinces extrayant une feuille travaillée d'entre les platines atteint pratiquement sa vitesse maximum, ces organes étant profilés en sorte de livrer passage à la barre, mais de saisir la feuille immédiatement après, les mouvements de ces éléments étant à ce moment desmodromiquement coordonnés en sorte que les vitesses de transport de la barre et des organes transporteurs rotatifs soient égales, mais contrôlées en sorte que la seconde de ces vitesses subisse immédiatement un ralentissement permettant à la barre de s'éloigner de la feuille que les organes transporteurs rotatifs abaissent alors à un niveau se trouvant au-dessous du plan de transport des barres,
niveau auquel se trouvent d'autres organes transporteurs rotatifs animés d'une vitesse uniforme et conduisant la feuille au travers du dispositif éjecteur de déchets, tandis que les premiers organes transporteurs rotatifs sont ramenés au niveau de prise de la feuille suivante.
Les fig. 2 à 4, qui ne montrent rien d'autre que la partie centrale de la fig. 1 à plus grande échelle, permettent d'expliquer comment réaliser les conditions que l'on vient d'énoncer, tandis que
les fig. 5 et 6 sont des diagrammes correspondants, dont les abscisses doivent se lire de droite à gauche, de façon à correspondre au sens de travail tel qu'il ressort des fig. 1 à 4.
Les fig. 7 à 14 se réfèrent à une forme d'exécution donnée à titre d'exemple d'une solution pratique.
Considérant la fig. 2, on voit qu'elle correspond, à l'échelle près, au centre de la fig. 1.
Les chaînes 3 (il y en a une en avant et une en arrière), passant à gauche sur des roues à chaînes non représentées, tournant dans le sens de la flèche 3', transportent la barre à pince 4, qui se trouve sur cette figure, à l'instant où elle passe par sa vitesse de transport maximum.
Dans le diagramme de la fig. 5, la courbe A représente, lue de droite à gauche avec le temps comme abscisses et les chemins parcourus comme ordonnées, le déplacement de cette barre au cours d'un cycle de travail. L'immobilité, en A', correspond au travail de la presse sur la feuille immobile, puis il y a accélération, en A", passage par la vitesse maximum dont il vient d'tre question, ralentissement et nouvelle immobilisation, et ainsi de suite.
La courbe correspondante des vitesses B illustre cela en considérant les ordonnées comme mesurant la vitesse. I1 y a immobilité en B' et vitesse maximum en Brn
C'est l'instant, en revenant à la fig. 2, où la feuille transportée 5 est prise entre les organes transporteurs rotatifs 1 1 et 12, dont l'échancrure circulaire 13 du premier a précédemment livré passage à la barre 4.
Au moment de la prise, la vitesse périphérique de ces organes est égale à la vitesse de transport de la barre.
La courbe C de la fig. 5 montre les variations de cette vitesse en regard de celle B de la barre et à la mme échelle.
Normalement animés d'une vitesse de transport moyenne C, on voit que ces organes transporteurs subissent une accélération, jusqu'à accompagner la barre à l'instant de sa vitesse BmaX. C'est alors qu'ils se saisissent de la feuille 5.
Afin de séparer la feuille de la barre, c'est-à-dire de l'extraire de ses pinces, on voit qu'après le point B,,ax la vitesse périphérique des organes transporteurs diminue dans une plus large mesure que celle de la barre transporteuse (allure des courbes C et B) et passe par un minimum Cmin C'est la position de la fig. 3, dans laquelle on voit que le bord antérieur de la feuille occupant maintenant la position 5' atteint de nouveaux organes transporteurs rotatifs 15, 16, tournant à vitesse uniforme telle que leur vitesse périphérique, représentée par la ligne D de la fig. 5, soit t précisément égale à Cnljn. Ce sera aussi la vitesse d'introduction de la feuille dans le dispositif éjecteur par les cylindres ou autres organes transporteurs rotatifs équivalents.
Mais en mme temps que la feuille 5, après
avoir été ralentie en sorte de se séparer de la barre
4, est amenée à cette vitesse finale uniforme Cmin,
elle a été déplacée, abaissée au-dessous du plan de
transport par les barres, les organes 11, 12 s'étant
abaissés pour cela à la position 11', 12' de la fig. 3.
Ce déplacement vertioal est représenté par la
courbe E de la fig. 6, dont les abscisses correspondent aux temps des abscisses de la fig. 5 et les
ordonnées aux déplacements verticaux précités. On
voit qu'après E max correspondant à Bmax, il y a
abaissement, tout d'abord jusqu'en E', correspondant
à la position de la fig. 3, soit à feuille pratiquement posée sur les guides ou supportes 14.
L'organe échancré 11 ayant tourné d'un demitour jusqu'en 11', correspondant à l'arc embrassé par son échancrure 13, il cesse à oe moment d'exercer une action sur ladite feuille, qui pourra sans autre adopter sa vitesse de transport finale uniforme.
Durant ce temps et ralentissant sa vitesse, la barre à pinces sera arrivée en 4'.
Le temps qu'elle atteigne sa position d'immobilisation 4" de la fig. 4, on voit que l'organe 11 aura de nouveau effectué un demi-tour, ce qui l'amènerait à serrer à nouveau la feuille contre l'organe 12, mais à une vitesse périphérique inadaptée à la vitesse de transport de la feuille 5". Pour cette raison, il est nécessaire de séparer momentanément ces deux organes (positions 11" et 12" de la fig. 4) en abaissant momentanément 11 selon le tronçon E" de la courbe E de la fig. 6.
Afin de pouvoir conserver un diamètre de grandeur raisonnable à l'organe 11 tout en lui permettant d'atteindre la vitesse périphérique BmaX, on lui fera effectuer de préférence trois tours par cycle de travail de la presse.
Entre la position de prise de la feuille de la fig. 2 et celle de transport ralenti avec abaissement de la fig. 3 s'est accompli un demi-tour. Un second demi-tour s'est accompli entre cette dernière position et celle d'abandon de la feuille en fig. 4. De là au retour à la position de la fig. 2, il y aurait alors deux tours accomplis à la vitesse moyenne C', se terminant par l'accélération jusqu'à Bmax, en mme temps qu'il y aura élévation et retour au niveau de prise de la feuille 5.
Ces divers mouvements peuvent tre facilement réalisés par la forme d'exécution décrite ci-après à titre d'exemple.
La fig. 7 correspond pratiquement à une coupe verticale transversale menée par les axes des organes transporteurs 11 et 12.
La fig. 8 montre, par rapport à la fig. 7, des éléments s'étendant en avant du plan de cette figure, en dessous du niveau de l'arbre inférieur la traversant de gauche à droite, que la fig. 8 représente en partie brisé.
A droite et à gauche de la fig. 7 se trouvent des plaques oscillantes profilées en soutenant les axes et organes rotatifs principaux et leur impartissant les mouvements voulus. Les fig. 9, 11 et 13 montrent lesdites pièces de droite, vues de l'intérieur vers l'extérieur du dispositif et dans trois positions impor
tantes. Les fig. 10, 12 et 14 montrent celles de gauche, dans les mmes trois positions, et vues de l'intérieur du dispositif également.
Revenant aux fig. 7 jet 8, voici le détail de ce qu'elles représentent:
L'arbre inférieur 17 rapporte une série d'organes rotatifs transporteurs 18, qui ne sont rien d'autre que l'équivalent des organes échancrés 1 1 des figures précédentes, que l'on nommera secteurs par la suite, surmontés des organes presseurs 19 (correspondant à 12). Alors que les organes presseurs 19 sont solidaires de leur arbre commun 20, les inférieurs 18 sont rotativement indépendants de l'arbre 17, autour duquel ils tournent par contre avec une douille les réunissant, et 21 dont les extrémités se terminent par des roues dentées 22 et 23.
La première établit une liaison entre la douille 21 et l'arbre 20 par l'intermédiaire des engrenages 24 et 25 et d'une roue dentée interposée qui apparaît dans les fig. 9, 11 et 13 (voir plus loin).
Cet ensemble correspond aux éléments transpor teurs 11 et 12, la fig. 7 laissant apercevoir une e barre transporteuse 26 entre deux chaînes 27 et des supports 28, correspondant à 14 de la fig. 2.
La barre 26 et les chaînes 27 se meuvent d'arrière en avant du plan du dessin.
La barre est devant les secteurs auxquels elle abandonne justement la feuille qu'elle transporte (fig. 2).
La fig. 9, montrant la partie droite de la fig. 7, laisse en particulier voir les arbres 17 et 20 et la douille 21 (en coupe), les engrenages 22, 24, 25, mais aussi la roue dentée intermédiaire 29, dont il a été question plus haut. Les rapports entre ces diverses roues dentées sont tels que les organes rotatifs transporteurs 18 et 19 qu'elles relient tournent à mme vitesse périphérique. C'est une condition pour l'entraînement correct des feuilles travaillées, reprises des barres à pinces 26.
L'arbre 17 et l'axe 30 de la roue dentée 29 tournent dans une plaque d'extrémité profilée oscil lante 31 se déplaçant dans son plan autour r d'un axe fixe 32 (voir aussi fig. 8), tandis que l'axe 33 de la roue dentée 24 et l'arbre 20 sont soutenus par une bascule 34, se terminant par un nez 35, tournant autour de l'axe 30 sur la plaque 31, et que sollicite un ressort 36, agissant sur la tige 37. L'oscillation de la bascule 34 est limitée par la vis-butée réglable 38 prenant appui sur un point de la plaque 31.
Sur l'arbre 17, et derrière ladite plaque par rap port à la position de la fig. 9, se trouve e une came 39.
Cette came sert à élever et abaisser les éléments que l'on vient de décrire en prenant pour oela appui sur un galet 40, de position immuable. Les fig. 7 et 9 correspondent t à la position la plus haute (Emax de la courbe de la fig. 6).
Les deux seuls éléments fixes décrits jusqu'ici, soit l'axe 32 et le galet 40, sont supportés par une paroi latérale de bâti que l'on aperçoit en coupe, en 41, à la fig. 7, mais qui a été supprimée à la fig. 9, dont elle occuperait l'arrière-plan.
A noter qu'en fig. 7, l'axe 32 se trouverait en avant du plan du dessin.
A la paroi fixe 41 est enfin fixée une butée réglable 42, dont le bloc 43 est solidaire de ladite paroi, par conséquent également fixe. Cette butée est destinée à coopérer avec le nez 35 de la bascule 34.
Comme le montre la fig. 7, il se trouve, à l'opposé de la paroi 41 du bâti, une seconde paroi fixe 43 qui lui est parallèle (voir aussi fig. 8), et qui porte un second galet 44, identique au galet 40 et placé sur le mme axe géométrique. I1 coopère avec une came 45 identique à la cam-e 39, placée à l'autre extrémité de l'arbre 17 et de mme calage. C'est dire que, lorsque cet arbre et lesdites cames tournent, il y a déplacement de ses deux extrémités selon une loi identique pour toutes les deux. Cette rotation est provoquée par la roue dentée 46, dont il sera question plus loin.
La fig. 9 correspond elle aussi, en se rapportant aux courbes des fig. 5 et 6, à la position de Bm.i: et Emax de ces dernières. On voit du reste e que la came 39, qui soulève l'ensemble, se trouve au point de son plus grand rayon, son sens de rotation étant indiqué par la flèche 47.
Après une rotation d'un certain angle des secteurs, la came 39 parvient à la position de la fig. 11 (à laquelle correspond la figure opposée 12), où l'on voit que la plaque oscillante 31 et tous les organes qu'elle porte ou auxquels elle sert de palier, se sont abaissés angulairement autour de l'axe fixe 32. Cet abaissement intermédiaire est tel, que le nez 35 prend juste appui sur la butée fixe 42. Nous nous trouvons dans la position de la fig. 3, secteur et organe presseur abaissés, mais encore en contact, car la distance entre les arbres 17 et 20 n'a pas varié. Elle est encore déterminée par l'appui de la vis-butée 38 sur un point de la plaque oscillante 31.
C'est aussi la position E' de la courbe de la fig. 6.
Plus tard, le rayon d'appui de la came 39 sur le galet 40 ayant encore diminué (E" de fig. 6), la plaque oscillante 31 se sera abaissée à sa position la plus basse de la fig. 13 (à laquelle correspond l'opposé de la fig. 14), qui correspond à ce que représente la fig. 4.
Le nez 35, retenu par la butée fixe 42, ne pouvant pas suivre ce mouvement, la bascule 34 sera restée en quelque sorte suspendue à ce point, oscillant pour cela autour de l'axe 30 commun à la roue dentée 29. I1 y a séparation entre la vis-butée 38 et la plaque oscillante 31 et en mme temps éloignement l'un de l'autre des arbres 17 et 20. Ainsi est réalisée la condition d'écarter l'un de l'autre le secteur et l'organe presseur (fig. 4). Le ressort 36 se trouve, bien entendu, comprimé en conséquence.
Ces opérations se reproduisent à chaque cycle, au moins durant que s'effectuent l'arrivée d'une barre à pince (fig. 2), la prise, la séparation et l'abaissement d'une feuille travaillée (fig. 3) et son introduction et passage au dispositif éjecteur proprement dit (fig. 4).
I1 a été dit qu'en regard de la paroi 41 (fig. 7) se trouve une paroi 43, en regard de la plaque oscillante 31 une plaque opposée analogue et, en regard de la bascule 34 une bascule opposée également.
Ces organes servent en particulier à supporter les extrémités des arbres 17 et 20 opposées à celles que l'on vient de décrire (fig. 1 1 et 13) et à leur impartir des mouvements identiques à ceux justement cités.
La fig. 10, opposée de la fig. 9, montre la plaque oscillante 48, opposée de 31, mais de profil un peu différent et la bascule 49, opposée de 34 et de mme profil, avec un nez 50 coopérant avec la butée fixe 51.
La plaque 48 tourne autour de l'axe 32 commun à la plaque 31, la bascule autour de l'axe 52 géométriquement coaxial de l'axe 30, sa position par rapport à la plaque 48 est fixée par la vis-butée 53 symétrique de 38 et une tige 54 avec ressort de rappel 55 agit symétriquement à la tige 37 avec ressort 36.
Si l'on admet qu'une came 45 coopérant avec un galet 44 (fig. 7), tous deux non représentés aux fig. 10, 12 et 14 pour alléger le dessin, fait osciller la plaque 48 selon une loi identique à celle régissant les oscillations de la plaque 31 et que la butée 51 agit identiquement à la butée 42 symétriquement opposée, il en résulte qu'effectivement les deux extrémités des arbres 17 et 20 exécutent ensemble les mmes mouvements, c'est-à-dire le cycle de mouvements que l'on vient de décrire.
Ces mouvements satisfont à toutes les conditions de fonctionnement expliquées par les fig. 1 à 6, à l'exception des variations de vitesse de rotation des secteurs et organes presseurs correspondant à la courbe C de la fig. 5, soit accélération de C' à Bmax et ralentissement de BMaX à CnlinZF pour revenir ensuite à la vitesse moyenne C'.
Les organes effectuant ces modifications sont en partie supportés par la plaque oscillante 48 et visible, non seulement aux fig. 10. 12 et 14, mais aussi partiellement à la fig. 7 et principalement à la fig. 8.
En se référant à ces deux dernières figures et à la fig. 10, on distingue une came 56 contrôlant cette fonction.
Cette came, de mme que les cames 39 et 45, tourne avec l'arbre 17 et à la vitesse constante que lui communique la roue dentée 46, tandis que les secteurs 18 tournent avec la douille 21 et selon une loi propre à cette dernière.
Il a été dit comment la roue dentée 22 de cette douille entraînait les engrenages 29, 24, 25 et par ce dernier l'arbre 20 des organes presseurs, mais il n'a pas été dit jusqu'ici comment la douille 21 était entraînée.
Elle l'est à partir de la roue dentée 57, calée sur l'arbre 17 et tournant avec les cames 39, 45, 56 et la roue dentée motrice 46, un groupe de deux roues satellites coaxiales 58-59 transmettant la rotation à la roue dentée 23 de la douille 21.
L'axe de ces satellites est supporté par un levier fourchu 60 tournant fou autour de l'arbre 17 et qu'un système de bielles et leviers peut faire osciller contre l'action d'un ressort de rappel 61.
Spécifions que ces éléments ont été représentés d'une manière simplifiée schématisée, aux fig. 10, 12 et 14, tandis que la fig. 8 en montre l'agencement pratique qui sera détaillé plus loin.
Commençant par décrire la forme simplifiée de la fig. 10, voici ce qu'il en est:
A la plaque oscillante 48 est articulé un levier 62 pivotant autour de 63, portant en son milieu un galet 64, et dont l'extrémité libre agit sur la bielle 65, attachée au levier 60, d'une part, et poussée par le ressort 61 d'autre part. Cette poussée applique le galet 64 contre la came 56.
I1 est donc possible, par l'intermédiaire de cette came, d'impartir au levier 60 et aux satellites qu'il porte un balancement autour de l'arbre 17.
Le sens de rotation de ce dernier et de la roue 57 attaquant le satellite 58 étant celui de la flèche 66, il est clair que, en raison des différences de diamètre des roues de ces satellites, un balancement vers la droite de ceux-ci en cours de rotation aura pour effet de diminuer le rapport de multiplication du mouvement transmis à la roue dentée 23 et à la douille 21 (donc aux secteurs 18 et à l'arbre 20) et qu'un balancement de sens inverse aura au contraire pour effet une accélération.
A la fig. 10, la came 56 amène le galet sur son point de rayon maximum, donc le plus à gauche possible.
A la fig. 12, correspondant aux positions de la fig. 11, la rotation de la came a au contraire provoqué un balancement du levier 60 vers la droite, durant lequel se produit une diminution de la vitesse de rotation des organes transporteurs.
A la fig. 14, correspondant t à la fig. 13, le galet 64 se trouve sur une zone circulaire concentrique de la came 56. C'est l'immobilité des satellites, correspondant à une vitesse d'entrainement uniforme des secteurs transportant la feuille travaillée.
Par rapport aux courbes des fig. 5 et 6 et aux figures précédentes, ces trois cas correspondent aux positions suivantes
La fig. 10 se situe au-delà de la période d'accé aération du transport de la feuille par les secteurs 18 et les organes presseurs 19, dans la zone de ralentissement provoquant la séparation de la feuille et de la barre transporteuse. On se trouve donc entre B,,,,, et C min de la courbe définissant la vitesse de ladite barre.
La fig. 12 correspond à une position se situant, quant à la vitesse de transport en cours de l'accélération faisant suite au point Cmin, avant d'atteindre la vitesse uniforme C'.
La troisième et dernière position représentée en fig. 14 correspond à ce dernier cas, en l'occurrence le début du tronçon de courbe C' de la fig. 5 (vitesse moyenne uniforme des secteurs et organes presseurs 18 et 19).
Ensuite se renouvelle l'accélération, et ainsi de suite, à raison, selon ce qui a été préconisé, d'un cycle par cycle de travail de la presse.
Ainsi et en plus des déplacements des organes transporteurs 18 et 19 expliqués plus particulièrement par les fig. 9, 11 et 13, les fig. 10, 12 et 14 montrent comment réaliser les accélérations et ralentissements du transport.
I1 a été dit que la roue dentée 46 était motrice de l'ensemble décrit. Elle est à son tour entraînée par la roue dentée 67, mue par l'arbre 32, servant d'axe d'oscillation à tous les ensembles mobiles décrits. C'est donc en fin de compte oet arbre, de position immuable, qui permet de transmettre la force motrice à tout le mécanisme et établira la liaison desmodromique avec les organes moteurs de la presse.
Les barres transporteuses, telles que 4 des fig.
1 à 4, ont été représentées comme menant les feuilles à travailler dans un plan coïncidant avec leur face supérieure, sur laquelle se trouvent les pinces.
On peut naturellement aussi appliquer le mécanisme décrit au cas où le plan de la feuille coïnciderait avec la face inférieure des barres, les pinces se trouvant dessous au lieu de dessus. Dans ce cas toutefois, les secteurs 1 1 (fig. 1 à 4) respectivement 18 (fig. 7) devraient tre disposés au-dessus des organes presseurs correspondants.
Mechanism ensuring the transfer of cut sheets
in a press with a waste ejector device
In the work of cutting with the press a material in sheets, such as paper or cardboard, it is common to associate with the press a waste ejector device.
The cutting with the press implies an intermittent transport of the sheets, which must necessarily stop at the moment of cutting, while it is common to remove the waste in continuous movement, for example by means of cylindrical bodies. , the periphery of which is provided with sharp points and away the waste.
This difference between the mode of transport of the worked sheets and that of the sheets subjected to the ejection poses certain problems, in particular because it is necessary as far as possible to avoid subjecting the cut sheets to sudden accelerations and decelerations likely to tear them up.
In the particular case where the sheets are carried through the press by gripper bars driven between two endless chains alternately set in motion and immobilized, still other problems arise, as will be seen by considering the case. of the elevational view of FIG. 1 of the accompanying drawing.
In this figure, the press is assumed to be on the right and the ejection device on the left.
From the press one can see, in vertical section, a part of the fixed upper plate 1 and a part of the movable lower plate 2, rising and falling periodically.
In front and behind these plates pass two endless chains, symbolized by the dotted line 3 passing, to the left on wheels with chains not shown.
Between these chains are arranged clamp bars, one of which is at 4, leading a sheet of paper or oarton 5.
When working, such a bar stops just after the plates, outside them (therefore to their left in the drawing), and maintains a sheet between them. The plates putting themselves under pressure, the cutting is carried out, then, the chains resuming their movement, while the plates have moved away from each other (drawn position), the cut sheet is pulled out and practically occupies the position 5 with the bar holding it in 4, when it reaches its highest transport speed, which is at the same time that of the introduction between the plates of an unworked sheet, coming from the right and driven by the bar next.
To the left of the elements just described are the rollers for introducing the sheets into the ejection device, they are designated by 6 and 7 and lead the sheets such as 5 'over the drum or discs 8, whose periphery is provided with needles 9, pricking the waste as it passes opposite a grooved cylinder or discs 10. This passage takes place, unlike that through the press, at uniform speed.
The presence of the clamp bars and their obligation to be able to make a passage also poses the following problems
To ensure the passage, it is necessary first of all that at least one of the rotary members taking up the sheets at the momentary speed of transport of the latter, for example the rotary member 11 opposite the rotary member 12, has a notch 13 on part of its periphery.
fl must then that these rotary members 11 and 12 grip the sheet at its transport level, which is that of the upper face of the bar, and at its transport speed, which implies a diameter practically difficult to achieve , or a rotation speed of several revolutions per passage of a sheet.
This level of transport cannot, however, be maintained, the sheet having to be supported throughout its course by one or more supports 14 which must necessarily be located outside the path of the bars, and therefore below the latter. Thus, while continuing to transport the sheet, it must be lowered and placed on this or these supports on which it is required to slide and at which it will be taken up by a second pair of rotary members 15, 16 finally pushing it between the introducers 6 and 7 of the ejector device.
Whereas previously it was the lower organ or organs 11 which were in the path of the bars, the lowering of the transport level means that it will be in second place the upper organ or organs 16 which will periodically deliver passage to bars, hence the notch 17.
If it is a question here of one or more transporting or support members, it is because we will generally prefer a series of coaxial discs to cylinders and that the supports will then consist of bars passing between these discs.
The object of the present invention is to solve simply the various problems posed by the working conditions which have just been stated in the case of a press for transporting the sheets worked by gripper bars held between two endless chains alternately. set in motion and immobilized.
The mechanism according to the invention comprises for this purpose rotary conveyor members placed near the place where each gripper bar extracting a worked sheet from between the plates reaches practically its maximum speed, these members being profiled so as to allow passage. to the bar, but to grab the sheet immediately after, the movements of these elements being at this moment desmodromically coordinated so that the transport speeds of the bar and of the rotating transport members are equal, but controlled so that the second of these speeds immediately undergo a slowing down allowing the bar to move away from the sheet which the rotating conveyor members then lower to a level below the transport plane of the bars,
the level at which there are other rotating conveyor members driven at a uniform speed and leading the sheet through the waste ejector device, while the first rotary conveyor members are brought back to the pick-up level of the next sheet.
Figs. 2 to 4, which show nothing other than the central part of fig. 1 on a larger scale, allow us to explain how to achieve the conditions just stated, while
figs. 5 and 6 are corresponding diagrams, the abscissa of which should be read from right to left, so as to correspond to the direction of work as shown in FIGS. 1 to 4.
Figs. 7 to 14 refer to an embodiment given as an example of a practical solution.
Considering fig. 2, it can be seen that it corresponds, to the nearest scale, to the center of FIG. 1.
Chains 3 (there is one forward and one back), passing on the left over chain wheels not shown, rotating in the direction of arrow 3 ', carry the clamp bar 4, which is on this figure, the instant it goes through its maximum transport speed.
In the diagram of fig. 5, curve A represents, read from right to left with time as the abscissa and the paths traveled as the ordinate, the displacement of this bar during a work cycle. The immobility, at A ', corresponds to the work of the press on the stationary sheet, then there is acceleration, at A ", passage through the maximum speed just mentioned, slowing down and new immobilization, and so on. after.
The corresponding curve of the speeds B illustrates this by considering the ordinates as measuring the speed. There is immobility in B 'and maximum speed in Brn
This is the moment, returning to fig. 2, where the transported sheet 5 is taken between the rotary conveyor members 1 1 and 12, the circular notch 13 of the first of which has previously given passage to the bar 4.
At the time of setting, the peripheral speed of these organs is equal to the transport speed of the bar.
Curve C in fig. 5 shows the variations of this speed compared with that B of the bar and on the same scale.
Normally driven by an average transport speed C, it can be seen that these transport members undergo an acceleration, to accompany the bar at the instant of its speed BmaX. It was then that they grabbed sheet 5.
In order to separate the sheet from the bar, that is to say to extract it from its clamps, we see that after point B ,, ax the peripheral speed of the transport members decreases to a greater extent than that of the conveyor bar (shape of curves C and B) and passes through a minimum Cmin This is the position of fig. 3, in which it is seen that the front edge of the sheet now occupying the position 5 'reaches new rotary conveyor members 15, 16, rotating at a uniform speed such as their peripheral speed, represented by line D in FIG. 5, let t be precisely equal to Cnljn. This will also be the speed at which the sheet is introduced into the ejector device by the cylinders or other equivalent rotary conveyor members.
But at the same time as sheet 5, after
have been slowed down so as to separate from the bar
4, is brought to this uniform final speed Cmin,
it was moved, lowered below the plane of
transport by the bars, the members 11, 12 being
lowered for this to position 11 ', 12' of FIG. 3.
This vertical displacement is represented by the
curve E of fig. 6, the abscissas of which correspond to the times of the abscissas of FIG. 5 and the
ordered with the aforementioned vertical displacements. We
sees that after E max corresponding to Bmax, there is
lowering, first to E ', corresponding
in the position of FIG. 3, or with sheet practically placed on the guides or supports 14.
The indented member 11 having turned half a turn until 11 ', corresponding to the arc embraced by its indentation 13, it ceases at this time to exert an action on said sheet, which can without further adopt its speed of uniform final transport.
During this time and slowing down its speed, the clamp bar will have reached 4 '.
By the time it reaches its immobilization position 4 "of FIG. 4, it can be seen that the member 11 will again have made a half turn, which would cause it to again tighten the sheet against the organ 12, but at a peripheral speed unsuited to the transport speed of the sheet 5 ". For this reason, it is necessary to temporarily separate these two members (positions 11 "and 12" of fig. 4) by momentarily lowering 11 along the section E "of curve E of fig. 6.
In order to be able to keep a diameter of reasonable size to the member 11 while allowing it to reach the peripheral speed BmaX, it will preferably be made to perform three revolutions per working cycle of the press.
Between the pick-up position of the sheet of FIG. 2 and that of transport slowed down with lowering of FIG. 3 has completed a U-turn. A second half-turn was accomplished between this last position and that of abandonment of the sheet in fig. 4. From there to the return to the position of fig. 2, there would then be two revolutions completed at the average speed C ', ending with the acceleration up to Bmax, at the same time that there will be rise and return to the level of grip of sheet 5.
These various movements can easily be carried out by the embodiment described below by way of example.
Fig. 7 practically corresponds to a transverse vertical section carried out by the axes of the transport members 11 and 12.
Fig. 8 shows, with respect to FIG. 7, elements extending in front of the plane of this figure, below the level of the lower shaft passing through it from left to right, which FIG. 8 represents partly broken.
To the right and to the left of fig. 7 are profiled oscillating plates supporting the axes and main rotary members and imparting them the desired movements. Figs. 9, 11 and 13 show said right parts, seen from the inside to the outside of the device and in three important positions.
aunts. Figs. 10, 12 and 14 show those on the left, in the same three positions, and also seen from the inside of the device.
Returning to fig. 7 jet 8, here is the detail of what they represent:
The lower shaft 17 reports a series of rotary transporters 18, which are nothing other than the equivalent of the indented members 1 1 of the previous figures, which will be called sectors hereafter, surmounted by the pressing members 19 (corresponding to 12). While the pressing members 19 are integral with their common shaft 20, the lower ones 18 are rotatably independent of the shaft 17, around which they rotate on the other hand with a sleeve joining them together, and 21 whose ends end in toothed wheels 22 and 23.
The first establishes a connection between the sleeve 21 and the shaft 20 by means of the gears 24 and 25 and an interposed toothed wheel which appears in FIGS. 9, 11 and 13 (see below).
This assembly corresponds to the transporting elements 11 and 12, FIG. 7 showing a conveyor bar 26 between two chains 27 and supports 28, corresponding to 14 of FIG. 2.
Bar 26 and chains 27 move back and forth in the plane of the design.
The bar is in front of the sectors to which it abandons the sheet it is transporting (fig. 2).
Fig. 9, showing the right part of FIG. 7, shows in particular the shafts 17 and 20 and the bush 21 (in section), the gears 22, 24, 25, but also the intermediate toothed wheel 29, which was discussed above. The relationships between these various toothed wheels are such that the rotary transporting members 18 and 19 which they connect to turn at the same peripheral speed. This is a prerequisite for the correct feeding of the worked sheets taken from the clamp bars 26.
The shaft 17 and the axis 30 of the toothed wheel 29 rotate in an oscillating profiled end plate 31 moving in its plane around a fixed axis 32 (see also fig. 8), while the axis 33 of the toothed wheel 24 and the shaft 20 are supported by a rocker 34, terminating in a nose 35, rotating around the axis 30 on the plate 31, and which a spring 36, acting on the rod 37, urges The oscillation of the rocker 34 is limited by the adjustable stop screw 38 resting on a point of the plate 31.
On the shaft 17, and behind said plate with respect to the position of FIG. 9, there is a cam 39.
This cam is used to raise and lower the elements which have just been described by taking for oela support on a roller 40, of immutable position. Figs. 7 and 9 correspond t to the highest position (Emax of the curve in fig. 6).
The only two fixed elements described so far, namely the axis 32 and the roller 40, are supported by a side wall of the frame which can be seen in section, at 41, in FIG. 7, but which has been deleted in FIG. 9, of which it would occupy the background.
Note that in fig. 7, axis 32 would be in front of the drawing plane.
Finally, an adjustable stop 42 is fixed to the fixed wall 41, the block 43 of which is integral with said wall, and therefore also fixed. This stop is intended to cooperate with the nose 35 of the lever 34.
As shown in fig. 7, there is, opposite the wall 41 of the frame, a second fixed wall 43 which is parallel to it (see also fig. 8), and which carries a second roller 44, identical to the roller 40 and placed on the same geometric axis. It cooperates with a cam 45 identical to the cam-e 39, placed at the other end of the shaft 17 and of the same setting. This means that, when this shaft and said cams rotate, there is displacement of its two ends according to an identical law for both. This rotation is caused by the toothed wheel 46, which will be discussed later.
Fig. 9 also corresponds, with reference to the curves of FIGS. 5 and 6, at the position of Bm.i: and Emax of the latter. It can also be seen that the cam 39, which lifts the assembly, is located at the point of its greatest radius, its direction of rotation being indicated by the arrow 47.
After a rotation of a certain angle of the sectors, the cam 39 reaches the position of FIG. 11 (to which the opposite figure 12 corresponds), where it can be seen that the oscillating plate 31 and all the members that it carries or to which it serves as a bearing, are lowered angularly around the fixed axis 32. This lowering intermediate is such that the nose 35 just rests on the fixed stop 42. We are in the position of FIG. 3, sector and pressing member lowered, but still in contact, because the distance between the shafts 17 and 20 has not changed. It is also determined by the support of the stop screw 38 on a point of the oscillating plate 31.
It is also the position E 'of the curve of FIG. 6.
Later, the bearing radius of the cam 39 on the roller 40 having further diminished (E "in fig. 6), the oscillating plate 31 will have lowered to its lowest position in fig. 13 (to which corresponds opposite of Fig. 14), which corresponds to what is shown in Fig. 4.
The nose 35, retained by the fixed stop 42, not being able to follow this movement, the rocker 34 will have remained in a way suspended at this point, oscillating for this around the axis 30 common to the toothed wheel 29. There is separation between the stop screw 38 and the oscillating plate 31 and at the same time moving the shafts 17 and 20 apart from one another. Thus, the condition is achieved to separate the sector and the sector from one another. pressing member (fig. 4). The spring 36 is, of course, compressed accordingly.
These operations are repeated at each cycle, at least during the arrival of a clamp bar (fig. 2), the gripping, separation and lowering of a worked sheet (fig. 3) and its introduction and passage to the ejector device itself (fig. 4).
It has been said that opposite the wall 41 (FIG. 7) there is a wall 43, opposite the oscillating plate 31 a similar opposite plate and, opposite the lever 34, an opposite lever also.
These members are used in particular to support the ends of the shafts 17 and 20 opposite to those just described (Fig. 11 and 13) and to impart to them movements identical to those just mentioned.
Fig. 10, opposite of FIG. 9, shows the oscillating plate 48, opposite from 31, but with a slightly different profile, and the lever 49, opposite from 34 and of the same profile, with a nose 50 cooperating with the fixed stop 51.
The plate 48 rotates around the axis 32 common to the plate 31, the rocker around the axis 52 geometrically coaxial with the axis 30, its position relative to the plate 48 is fixed by the symmetrical stop screw 53 of 38 and a rod 54 with return spring 55 acts symmetrically to the rod 37 with spring 36.
If we assume that a cam 45 cooperating with a roller 44 (FIG. 7), both not shown in FIGS. 10, 12 and 14 to lighten the drawing, causes the plate 48 to oscillate according to a law identical to that governing the oscillations of the plate 31 and that the stop 51 acts identically to the stop 42 symmetrically opposed, it follows that indeed the two ends of shafts 17 and 20 together execute the same movements, that is to say the cycle of movements which has just been described.
These movements satisfy all the operating conditions explained by figs. 1 to 6, with the exception of variations in the speed of rotation of the sectors and pressing members corresponding to curve C of FIG. 5, that is to say acceleration from C 'to Bmax and slowing down from BMaX to CnlinZF to then return to the average speed C'.
The members carrying out these modifications are partly supported by the oscillating plate 48 and visible, not only in FIGS. 10. 12 and 14, but also partially in FIG. 7 and mainly in FIG. 8.
Referring to these last two figures and to FIG. 10, there is a cam 56 controlling this function.
This cam, like the cams 39 and 45, rotates with the shaft 17 and at the constant speed communicated to it by the toothed wheel 46, while the sectors 18 rotate with the bush 21 and according to a law specific to the latter.
It has been said how the toothed wheel 22 of this sleeve drives the gears 29, 24, 25 and through the latter the shaft 20 of the pressing members, but it has not been said so far how the sleeve 21 is driven.
It is started from toothed wheel 57, wedged on shaft 17 and rotating with cams 39, 45, 56 and driving toothed wheel 46, a group of two coaxial planet wheels 58-59 transmitting rotation to the toothed wheel 23 of the sleeve 21.
The axis of these satellites is supported by a forked lever 60 rotating idly around the shaft 17 and that a system of connecting rods and levers can oscillate against the action of a return spring 61.
Let us specify that these elements have been represented in a simplified schematic manner, in FIGS. 10, 12 and 14, while fig. 8 shows the practical arrangement which will be detailed later.
Beginning by describing the simplified form of FIG. 10, here's what it is:
To the oscillating plate 48 is articulated a lever 62 pivoting around 63, carrying in its middle a roller 64, and whose free end acts on the connecting rod 65, attached to the lever 60, on the one hand, and pushed by the spring 61 on the other hand. This thrust applies the roller 64 against the cam 56.
It is therefore possible, by means of this cam, to impart to the lever 60 and to the satellites that it carries a swing around the shaft 17.
The direction of rotation of the latter and of the wheel 57 attacking the satellite 58 being that of the arrow 66, it is clear that, due to the differences in the diameter of the wheels of these satellites, a swing to the right of the latter in during rotation will have the effect of reducing the multiplication ratio of the movement transmitted to the toothed wheel 23 and to the bush 21 (therefore to the sectors 18 and to the shaft 20) and that a swing in the opposite direction will on the contrary have the effect acceleration.
In fig. 10, the cam 56 brings the roller to its point of maximum radius, therefore as far to the left as possible.
In fig. 12, corresponding to the positions of FIG. 11, the rotation of the cam has on the contrary caused a swing of the lever 60 to the right, during which there is a decrease in the speed of rotation of the transport members.
In fig. 14, corresponding to t in FIG. 13, the roller 64 is located on a concentric circular zone of the cam 56. It is the immobility of the satellites, corresponding to a uniform driving speed of the sectors transporting the worked sheet.
Compared to the curves of fig. 5 and 6 and the previous figures, these three cases correspond to the following positions
Fig. 10 is located beyond the period of accé aeration of the transport of the sheet by the sectors 18 and the pressing members 19, in the slowing zone causing the separation of the sheet and the conveyor bar. We are therefore between B ,,,,, and C min of the curve defining the speed of said bar.
Fig. 12 corresponds to a position lying, as regards the current transport speed of the acceleration following point Cmin, before reaching the uniform speed C '.
The third and last position shown in FIG. 14 corresponds to the latter case, in this case the start of the section of curve C ′ of FIG. 5 (uniform average speed of the sectors and pressing members 18 and 19).
Then the acceleration is renewed, and so on, at the rate, according to what has been recommended, of one cycle per work cycle of the press.
Thus and in addition to the movements of the transporting members 18 and 19 explained more particularly by FIGS. 9, 11 and 13, figs. 10, 12 and 14 show how to accelerate and slow down transport.
It has been said that the toothed wheel 46 was driving the assembly described. It is in turn driven by the toothed wheel 67, driven by the shaft 32, serving as an axis of oscillation for all the mobile assemblies described. It is therefore ultimately this shaft, of immutable position, which allows the driving force to be transmitted to the entire mechanism and will establish the desmodromic link with the driving organs of the press.
The conveyor bars, such as 4 of fig.
1 to 4, have been shown as leading the sheets to work in a plane coinciding with their upper face, on which the clamps are located.
One can naturally also apply the mechanism described in the case where the plane of the sheet coincides with the lower face of the bars, the clamps being below instead of above. In this case however, the sectors 11 (Fig. 1 to 4) respectively 18 (Fig. 7) should be arranged above the corresponding pressing members.