Mécanisme provoquant le transport pas à pas de ruban sur un secteur déterminé,
indépendamment des mouvements effectués par le reste du ruban Le brevet principal N ) 365 259 concerne un mécanisme provoquant le transport pas à pas de ruban sur un secteur déterminé, indépendamment des mouvements effectués par le reste du ruban, comportant pour cela deux couples d'organes rotatifs d'axes parallèles entre eux et par-dessus lesquels est conduit le ruban, lequel forme entre chaque paire d'organes de chaque couple une boucle passant chacune autour de l'un de deux organes rotatifs excentrés, semblablement déplacés, mais avec un décalage angulaire tel l'un par rapport à l'autre, qu'au moment où l'excentricité de l'un provoque un allongement de la boucle correspondante,
l'excentricité de l'autre provoque un raccourcissement égal de l'autre boucle et vice versa, le tout en vue d'obtenir qu'un tronçon de ruban en constant mouvement, tendu entre les deux couples d'organes rotatifs, subisse alternativement des périodes de ralentissement et d'accélération, entre lesquelles se placent des temps d'immobilisation.
Or, il s'est démontré que, pratiquement, cette disposition présente un défaut, que l'objet de la présente invention élimine dans la mesure où cela est pratiquement nécessaire et suffisant.
Le dessin annexé explique ce défaut de cette disposition connue et représente en outre une forme d'exécution du dispositif amélioré, selon la présente invention, donnée à titre d'exemple.
La fig. 1 est une vue en perspective simplifiée du dispositif de type connu, présentant le défaut dont il a été question.
Les fig. 2 à 5 en montrent les principaux éléments dans quatre positions successives différentes.
La fig. 6 montre, par des courbes, quel défaut présente le transport de la bande par le moyen du dispositif des fig. 1 à 5, et quelle est la correction à apporter.
La fig. 7 est une vue en perspective semblable à celle de la fig. 1, mais se rapportant à la forme d'exécution décrite du dispositif corrigé, selon l'invention.
Les fig. 8 à 10 montrent un élément de ce dispositif, servant à effectuer la correction.
Selon la vue en perspective de la fig. 1, il s'agit du transport continu d'une bande 1 de papier ou de carton, arrivant par la droite par rapport au dessin et s'en allant par la gauche, en direction des flèches 2, mais dont le tronçon central 1' doit pouvoir être momentanément immobilisé, durant qu'un outil abaissé dans le sens de la flèche 3 effectue un travail, par exemple une impression, un découpage, un gaufrage.
Le transport continu à vitesse constante sera par exemple provoqué par la rotation ininterrompue, à vitesse constante, des paires de cylindres 4 et 5, d'entrée respectivement de sortie du dispositif. Entre ces cylindres se trouvent des cylindres conducteurs 6 et 7, entre lesquels s'étend le tronçon à immobiliser périodiquement.
Entre les paires de cylindres 4 et 5 et les cylindres conducteurs 6 et 7 voisins, la bande 1 forme enfin des boucles 1" au nombre de deux passant sur des cylindres excentrés 8 respectivement 9. Les axes de ces cylindres tournent parallèlement à eux-mêmes, décrivant par conséquent des cylindres, autour des axes 10 et 11 et à vitesse égale, ce que symbolise la liaison par courroie ou chaîne 12 agissant sur les poulies ou roues à chaînes 13 et 14. En 15 et 16 sont figurées des masses d'équilibrage du poids des cylindres 8 et 9. Il est évident que l'extrémité opposée, arrière par rapport au dessin, de ces deux cylindres excentrés, sera supportée de la même manière.
Il est évident aussi, que dans un dispositif prati quement utilisable l'excentricité de ces cylindres sera réglable, afin de pouvoir modifier à volonté l'amplitude du mouvement imparti aux boucles 1", et par ce moyen les longueurs de bande transportées entre deux immobilisations consécutives.
Voici maintenant, en se référant aux fig. 2 à 5, comment fonctionne le dispositif que l'on vient de décrire:
Les références de ces figures correspondent à celles de la fig. 1 mais, par raison de simplification, les cylindres 8 et 9 sont représentés comme cylindres excentriques et non d'axe géométrique excentré. Le résultat est identique à la différence près que, dans le cas de la fig. 1, la bande roule sur les cylindres, qui tournent eux-mêmes autour de leur axe géométrique de rotation, tandis que dans le cas des fig. 2 à 5 il y aurait obligatoirement glissement de la bande sur lesdits cylindres.
Dans la fig. 2, la boucle l"a de droite présente sa dimension la plus courte, le cylindre 8 occupant sa position la plus haute et la boucle l"b de gauche sa dimension la plus longue, le cylindre 9 occupant sa position la plus basse. Ces deux cylindres se meuvent dans le sens des flèches 17 et à vitesse égale. La bande arrive de la droite et repart par la gauche en diction des flèches 2, ce mouvement étant unciforme et continu.
La fig. 3 diffère de la fig 2 par le fait que les cylindres 8 et 9 ont accompli leur premier quart de tour, indiqué par la référence 1/4.
Ce faisant, le cylindre 8 aura absorbé une certaine longueur de la boucle l"a, alimentée par la droite, entre les cylindres 4, diminuant d'autant la longueur de bande passant en 1', où il y aura par conséquent ralentissement voire même immobilisation, si la loi selon laquelle la boucle est absorbée correspond à celle selon laquelle se fait l'alimentation. On verra plus loin ce qui se passe exactement.
Qu'il soit préalablement expliqué, que le tronçon 1' ne saurait ralentir ou même s'immobiliser sans autre compensation, puisqu'à la sortie, à gauche, entre les cylindres 5, elle quitte le dispositif à vitesse uniforme.
Cette compensation est produite par le cylindre 9 qui, en accomplissant son premier quart de tour, détend la boucle l"b qui se raccourcit, soustrayant la bande quittant le dispositif à l'influence des changements de vitesse de transport du tronçon intermédiaire.
La fig 4 montre la suite de cette opération, lorsque les cylindres 8 et 9 ayant accompli un demi tour, indiqué par la référence 1/2, la boucle l"a atteint sa plus grande extension et la bouclé I"b sa plus petite dimension.
C'est entre cette position extrême, qui s'explique d'elle-même et la position de départ de la fig. 2 qu'à un moment donné, et en ajustant les dimensions et les vitesses des éléments en jeu, il sera possible de réaliser le temps d'immobilisation du tronçon 1' permettant de le mettre en pression, entre des outils portés par des platines non représentées, dont l'une serait placée sous et l'autre au-dessus du tronçon considéré, l'une seulement de ces platines ou les deux à la fois pouvant être mobiles.
La fig. 5 correspond à une rotation de troissuarts de tour des cylindres, indiquée par la référence 3/4.
Les actions sur les boucles sont inversées, en ce sens que c'est maintenant la boucle l"b qui s'allonge et la boucle l"a qui se raccourcit, ce qui provoque un déplacement subitement accéléré du tronçon 1', c'est-à-dire un transfert de bande destiné à compenser le précédent ralentissement et arrêt.
Ce transfert se parfait et termine lors du dernier quart de tour, en passant de la position de la fig. 5 à celle de départ de la fig. 2.
En comparant ce qui vient d'être exposé à l'entraînement bien connu du film cinématographique, on peut constater la différence essentielle suivante:
Dans l'entraînement du film cinématographique on agit sur le tronçon à immobiliser et accélérer successivement et laisse les boucles de compensation se former à leur gré. Dans le dispositif décrit ci-dessus, ce sont les boucles qui sont commandées, contrôlées, et cela de telle manière qu'il en résulte les immobilisations et accélérations successives voulues du tronçon intermédiaire.
La pratique démontre toutefois que cette seconde manière de proceder présente un défaut, que font apparaître les courbes de la fig. 6.
Les abcisses de ces courbes correspondent à l'angle de rotation des cylindres 8 et 9 entre 0 (fig. 2), 1/4 (fig. 3) et 112 (fig. 4) tour et les ordonnées à des longueurs de bande transportée.
La courbe a correspond à l'allongement de la boucle l"a au cours de ce demi-tour et la courbe b au raccourcissement correspondant de la boucle l"b.
Ces courbes, résultat de mesures effectuées sur un dispositif quelconque montrent que l'allongement de boucle a est constamment supérieur au raccourcissement b. Cela veut dire que, si la bande était immobile, c'est-à-dire les cylindres 4 et 5 immobiles, le cylindre excentré 8 tirerait à lui, dans une mesure variable, plus de bande que n'en relâche ou détend le cylindre excentré 9. Les différences sont représentées par les ordonnées de la courbe c, qui a l'allure générale d'une demi-sinusoïde, dont l'amplitude maxima correspond à la rotation d'un quart de tour, tandis que, par raison de symétrie, la différence est nulle au départ et à l'arrivée (zéro et un demi-tour).
Par raison de symétrie également, on démontrerait qu'un phénomène identique se produit au cours du second demi-tour (entre le demi et le tour complet).
Le fait que la bande entre et sort du dispositif à la même vitesse uniforme, revient à la considérer comme immobile, en sorte que les courbes décrites correspondent au fonctionnement réel du dispositif.
I1 en résulte que deux fois par cycle, le tronçon 1', qui est pratiquement immobile entre les points x et y, où les courbes et b sont pratiquement parallèles, subit une tension que l'on décèle facilement au cours de fonctionnement, du fait gu'il se produit chaque fois un claquement bien perceptible.
Si cette tension provenait d'une différence de longueur appréciable, il en résulterait évidemment une rupture obligatoire de la bande. Elle est en réalité très minime, toutefois suffisante à donner lieu à des inexactitudes de centrage dans des cas où le travail doit être précis, comme dans l'impression en plusieurs couleurs ou le découpage ou gaufrage après impression préalable,
Pour donner un exemple précis de ce qui se passe, voici un exemple numérique calculé:
Distance horizontale d'axe en axe des cylindres 6 et 4 inférieur 11,4 cm
Distance verticale d'axe en axe et de l'axe de rotation du cylindre excentré 8 51 cm
Excentricité du cylindre 8 3,8 cm
Diamètre semblable de tous les cylindres 10 cm
L'écart maximum, soit au quart de tour, soit aux trois-quarts de tour donne, dans ce cas 5,2 mm, alors que la longueur de bande constituant les deux boucles représente 270 cm. I1 s'agit donc d'une valeur égale, dans cet exemple, à environ deux pour mille de la longueur de ces dernières, mais par contre d'environ 4 /e de la longueur déplacée et immobilisée à chaque cycle, elle-même pratiquement égale à quatre fois l'excentricité des cylindres 8 et 9, soit ici à 132 mm.
Cette dernière valeur est toutefois sans importance, la tension supplémentaire de la bande, ainsi que les erreurs de centrage du tronçon immobilisé n'ayant de rapport qu'avec la différence de longueur de 5,2 mm comptée en proportion de la longueur totale des deux boucles.
Il est néanmoins nécessaire de prévoir un moyen de supprImer ce défaut ou de le réduire au point de le rendre négligeable. C'est l'objet du présent mécanisme, qui prévoit que les deux cylindres conducteurs, entre lesquels se trouve le tronçon à immobiliser agissent selon un profil non circulaire ayant pour effet de tendre et de détendre la bande deux fois par cycle de travail, ce qui peut être obtenu simplement et avec suffisamment d'approximation en prévoyant des cylindres excentriques ou excentrés, effectuant deux tours par cycle de travail, c'est-à-dire par immobilisation et transport d'un tronçon de bande à travailler.
La fig. 7, qui n'est qu'une fig. 1 modifiée dans ce sens, montre, en perspective, une forme d'exécution d'une telle disposition, donnée à titre d'exemple.
On y retrouve la bande 1, se déplaçant selon la direction 2 et passant, entre les paires de cylindres transporteurs d'entrée et de sortie 4 respectivement 5, sur les cylindres conducteurs 6 et 7, ainsi qu'autour des cylindres excentrés 8 et 9. Le fonctionnement est en principe le même que celui déjà expliqué, les cylindres excentrés se déplaçant à vitesse angulaire égale et dans le même sens, indiqué par les flèches 17. La liaison correspondante est assurée par les roues dentées 18, 19, 20, 21 et 22, toutes de même diamètre et nombre de dents, à l'exception de la roue intermédiaire 20, qui est deux fois plus petite et tournera par conséquent deux fois plus vite.
Cette roue sert à entraîner les cylindres conducteurs 6 et 7 qui, contrairement à la disposition de la fig. 1 où ils tournent librement, sont astreints ici à effectuer deux tours par cycle de travail, par exemple par suite d'une liaison 23, respectivement 24 par chaîne ou courroie avec la roue dentée intermet diaire 20.
Il est toutefois évident qu'une telle vitesse de rotation uniforme ne correspond pas à la vitesse essentiellement variable de transport de la bande entre les cylindres excentrés 8 et 9, et qui serait ainsi amenée à glisser sur ces cylindres conducteurs. Tel n'est pas non plus le but poursuivi car, en réalité, c'est l'axe géométrique des éléments 6 et 7 autour duquel passent les organes entraîneurs 23 et 24, les cylindres 6 et 7 proprement dit étant excentrés et rotatifs au même titre que les cylindres 8 et 9 mais d'une quantité si minime qu'à l'échelle de la fig 7 cela ne peut apparaître.
Les fig. 8 à 10, à plus grande échelle, montrent un exemple constructif essentiellement simple et facile à régler.
Qu'il soit admis qu'il s'agisse de l'arbre 6' du cylindre 6, qu'entraîne une poulie 6" située en bout d'arbre. A l'exception de cette poulie entraîneuse, les deux extrémités de ces éléments, dont on ne voit que l'une d'elle, sont symétriques.
L'arbre 6' tourne dans un élément 25 du bâti et porte une bague profilée 26, percée en 27 à un diamètre supérieur à celui de l'arbre, en sorte de ménager un jeu radial entre ces deux pièces.
Par l'intermédiaire d'un roulement à billes 28, la bague 26 sert de palier à l'extrémité considérée *un manchon qui n'est rien d'autre que le cylindre 6.
Contre la face extérieure libre de la bague 26 sont vissées deux plaques 29, 30 en forme de secteurs embrassant à peu de chose près un arc de 1800 chacun. Les vis de fixation 31 apparaissent dans la vue en bout avec arbre coupé de la fig. 10.
Les deux plaques 29 et 30 embrassent ainsi l'arbre 6' qui, en regard de celles-ci, présente deux méplats parallèles diamétralement opposés 32 et 33.
I1 résulte de cette disposition, dans laquelle les méplats servent de guides aux bords rectilignes des plaques 29 et 30, que l'ensemble constitué par ces dernières, la bague 26 et le cylindre 6 qu'elle supporte, peut se déplacer diamétralement dans la mesure du jeu autorisé entre bague 26 et arbre 6'.
Cela permet en particulier d'amener le cylindre dans une position légèrement excentrée par rapport à cet arbre.
Pour fixer le degré de cette excentricité, deux vis de calage radiales 34 et 35, diamétralement opposées, sont vissées dans la bague et prennent appui contre l'arbre 6'. Les fig. 8 et 10 montrent particulièrement clairement comment ces vis permettent de modifier et fixer finement le degré d'excentricité du cylindre 6.
Elles peuvent être bloquées par des contre-écrous visibles au dessin. Il y aura naturellement une disposition identique à l'autre extrémité du cylindre, le cylindre 7 étant identiquement configuré.
Selon ce qui a été dit plus haut, ces deux cylindres agiront deux fois par cycle de travail sur la bande 1 pour la tendre et la détendre, et le feront selon une loi proche, du moins pratiquement suffisamment semblable aux modifications de longueur exprimées pour un demi-cycle par la courbe c de la fig. 6.
En réglant l'excentricité en conséquence et en calant conventablement les arbres moteurs (6") des deux cylindres conducteurs 6 et 7, on parviendra à éliminer pour ainsi dire totalement le défaut signalé et les inconvénients qui en résultent.
A remarquer que, vu la position de la roue dentée entraîneuse 20, les cylindres 6 et 7 sont déplacés en sens inverse du sens de déplacement 17 des cylindres excentrés 8 et 9, ce qui les amène à se mouvoir avec la bande et non contre la direction de transport de cette dernière.
Dans les machines connues, utilisant le type de transport indiqué par cylindres excentrés tels que 8 et 9, il est connu également de pouvoir modifier cette excentricité dans le but de modifier le pas dont le tronçon central 1' de la bande avance à chaque cycle de travail. Cette modification agissant sur la forme des courbes de la fig. 6, il est nécessaire de pouvoir régler l'excentricité de compensation des cylindres conducteurs 8 et 9. Mais on pourrait naturellement aussi prévoir une machine non réglable, travaillant à pas unique, et dans laquelle toutes les dimensions seraient déterminées une fois pour toutes par construction.