CH638155A5

CH638155A5 - Appareil de distribution de feuilles.

Info

Publication number: CH638155A5
Application number: CH487680A
Authority: CH
Inventors: Benzion Landa
Original assignee: Savin Corp
Priority date: 1979-06-27
Filing date: 1980-06-25
Publication date: 1983-09-15
Also published as: GB2053858B; IT8022592A0; FR2459773A1; GB2053858A; IT1198327B; DE3023893A1; FR2459773B1; CA1145783A; JPS567847A; DE3023893C2

Description

La présente invention concerne un appareil de distribution de feuilles, notamment de papier, par friction, notamment pour l'avance d'originaux ou de feuilles de copie dans un copieur électrostatique.

On a déjà utilisé différents arrangements de courroies ou de rouleaux de friction pour la distribution fiable d'une feuille d'une pile, sans que plusieurs feuilles puissent avancer en même temps. Un type d'appareil de distribution de feuilles de papier qui est connu,

mettant en œuvre un principe de frottement différentiel, comporte un rouleau mené d'avance placé en regard d'un rouleau retardateur mené en sens opposé, au point de contact. La surface du rouleau d'avance a un coefficient de frottement vis-à-vis du papier qui est relativement élevé, alors que la surface du rouleau retardateur a un coefficient de frottement vis-à-vis du papier qui est inférieur à celui du rouleau d'avance mais qui est supérieur au coefficient de frottement mutuel de deux feuilles successives de papier.

Le fonctionnement satisfaisant des appareils de distribution du type considéré nécessite que le coefficient de frottement du rouleau d'avance, vis-à-vis du papier, dépasse toujours celui du rouleau retardateur qui, à son tour, dépasse toujours le coefficient mutuel de frottement de deux feuilles de papier. Après un certain temps d'utilisation, cependant, les rouleaux, même lorsqu'ils ont un coefficient initial élevé de frottement, se recouvrent de fibres provenant du papier, si bien que leur coefficient de frottement diminue jusqu'à une valeur voisine de l'unité. Comme le coefficient de frottement mutuel de feuilles successives de papier peut atteindre 0,7, la variation possible du coefficient de frottement du rouleau retardateur a une faible latitude, si bien que le fonctionnement n'est plus fiable.

Dans un autre type d'appareil de distribution par friction qui est aussi connu, les rouleaux en regard, au lieu d'avoir des coefficients de frottement différents, ont tous deux des coefficients élevés de frottement. Le rouleau d'avance est entraîné dans la direction d'avance mais le rouleau retardateur, au lieu d'être entraîné à une vitesse constante en sens inverse, subit un couple prédéterminé d'avance en sens inverse. Cependant, le rouleau retardateur peut tourner vers l'avant si le couple appliqué extérieurement suffit au dépassement dudit couple prédéterminé. Ce dernier, qui est appliqué au rouleau retardateur, est choisi de manière qu'il suffise à la séparation de deux feuilles de papier placées dans l'emprise, sans que la force appliquée puisse dépasser la force de frottement exercée entre l'un ou l'autre rouleau et une feuille de papier placée à son contact.

Ainsi, lorsqu'une feuille de papier est présentée à l'emprise des rouleaux, le rouleau d'avance non seulement fait avancer la feuille de papier mais aussi dépasse le couple prédéterminé, si bien que le rouleau retardateur tourne dans la direction d'avance. Cependant, si deux feuilles de papier se présentent à l'emprise des rouleaux, le rouleau d'avance continue à faire avancer la première feuille mais le couple en sens inverse, appliqué au rouleau retardateur, provoque la séparation des deux feuilles de papier et renvoie la seconde feuille vers l'arrière, en dehors de l'emprise.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 2892629 représente un appareil de distribution du type comportant un ressort de torsion combiné à un embrayage à friction destiné à rappeler le rouleau retardateur par mise en œuvre de l'énergie provenant du rouleau d'avance, du fait de la coopération par friction. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 3272500, 3044770 et 4060232 représentent des constructions analogues dans lesquelles le rouleau retardateur est entraîné par une source d'énergie indépendante, par l'intermédiaire d'un embrayage à friction qui assure un découplage à un couple voulu.

Les appareils de distribution de ce type présentent l'avantage, par rapport aux appareils de distribution à friction de type différentiel, que le coefficient de frottement du rouleau retardateur peut être aussi élevé que possible en pratique et n'a pas à être inférieur au coefficient de frottement du rouleau d'avance. Le seul critère imposé aux coefficients de frottement est que chaque rouleau ait, vis-à-vis du papier, un coefficient de frottement supérieur au coefficient mutuel de frottement de deux feuilles de pàpier. Etant donné ce critère peu astreignant, la fiabilité de l'avance est nettement améliorée.

Un inconvénient présenté par les appareils d'avance du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 2892629, dans lequel un ressort bandé par le rouleau d'avance transmet le couple de rotation en sens inverse au rouleau retardateur, est que ce couple de rotation en sens inverse dépend du degré d'enroulement du ressort. Etant donné cette dépendance qui est en général linéaire, il s'écoule un certain temps, après la commande initiale des rouleaux, avant que le ressort soit suffisamment bandé pour qu'il applique le couple voulu. Lorsque deux ou plusieurs feuilles pénètrent dans l'emprise des rouleaux avant l'écoulement de cette période, le fonctionnement peut ne pas être fiable. Des essais de raccourcissement de la période initiale par abaissement de la compliance du ressort provoquent un raccourcissement correspondant de la course du rouleau retardateur pour le couple voulu en sens inverse, si bien que le fonctionnement est, là aussi, peu fiable.

Un autre inconvénient de tous les appareils précités de distribution est que le couple appliqué en sens inverse dépend des caractéristiques de frottement des embrayages à friction utilisés. Lorsque les surfaces de travail s'usent, les caractéristiques de frottement peuvent varier et le fonctionnement perd de sa fiabilité.

Le but de l'invention est de créer un appareil de distribution de feuilles qui évite ces inconvénients. A cet effet, l'appareil selon l'invention est agencé comme il est dit à la revendication 1.

La fiabilité de l'ensemble comprenant les rouleaux est améliorée notablement par réduction de la sensibilité de la force normale dans l'emprise aux variations du couple de rappel, par exemple du type décrit précédemment, par réglage de la force normale appliquée dans l'emprise en grande partie en fonction des changements du couple de rappel. Dans les constructions connues, au contraire, tout couplage entre la force appliquée dans l'emprise et le couple de rappel est involontaire et de toute manière négligeable, et ces variations peuvent facilement provoquer un mauvais fonctionnement de l'appareil de distribution.

Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels:

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

638 155

les fig. la et 1b forment ensemble une vue en plan de la partie avant d'un mode de réalisation d'appareil de distribution de feuilles selon l'invention;

la fig. 2 est une coupe partielle de l'appareil de distribution des fig. la et lb, suivant la ligne 2-2;

la fig. 3 est une élévation latérale partielle de droite de la poulie de tension de l'appareil de distribution représenté sur les fig. la et lb;

la fig. 4 est une vue partielle en plan d'un ensemble comprenant un rouleau retardateur du type représenté sur les fig. la et lb;

la fig. 5 est une vue partielle en plan d'une variante d'ensemble comprenant un rouleau retardateur, destiné à un appareil de distribution du type représenté sur les fig. la et lb;

la fig. 6 est une élévation de droite de l'ensemble représenté sur la fig. 5;

la fig. 7 est un schéma représentant les forces appliquées à la feuille inférieure d'un groupe de deux feuilles transmis à l'emprise formée par le rouleau d'avance et le rouleau retardateur du mode de réalisation des fig. Ia-lbà4;

ia fig. 8 est un schéma représentant les forces appliquées à une feuille unique placée dans l'emprise des rouleaux représentés sur la fig. 7;

la fig. 9 est un graphique représentant les diverses relations entre la force normale appliquée à l'emprise et la force tangentielle appliquée en sens inverse par le rouleau retardateur de la fig. 7, la référence A correspondant au cas où la seconde feuille n'est pas renvoyée et la référence B au cas où les rouleaux glissent sur une feuille;

la fig. 10 est un schéma représentant les moments des forces agissant autour de l'axe de pivotement du rouleau retardateur de la fig. 7;

la fig. 11 est un schéma des moments des forces agissant autour de l'axe de rotation du rouleau de l'axe retardateur de la fig. 7, et la fig. 12 est un schéma des moments des forces agissant autour des axes de pivotement et de rotation du rouleau retardateur des fig. 5 et 6.

Les fig. la-lb à 4 représentent un premier mode de réalisation d'appareil de distribution de feuilles, mettant en œuvre un ressort de torsion pour le rappel du rouleau retardateur dans le sens contraire à l'avance. L'appareil de distribution, qui porte la référence générale 10, comporte des parois latérales droite et gauche 12 et 14 reliées, près de leurs extrémités avant, par une paroi avant 16 et, près de leurs extrémités arrière, par des tiges 18 et 20 distantes verticalement. Des pieds 22, fixés aux extrémités avant et arrière de chacune des parois latérales 12 et 14, maintiennent l'appareil 10 légèrement au-dessus de la surface (non représentée) sur laquelle il repose. Une plate-forme 24 de support de feuilles, mobile verticalement, est disposée de façon générale entre les parois latérales 12 et 14 et porte une pile S de feuilles de papier (ou analogue) qui doivent être distribuées. Un guide inférieur 15 de feuille passe à l'avant de la paroi avant 16, juste au-dessous de la partie supérieure de la pile S. Le cas échéant, la plate-forme 24 peut avoir un guide latéral 26 placé longi-tudinalement et permettant l'alignement d'un côté de la pile S. Le guide 26 peut être placé en position réglée latéralement par rapport à l'appareil 10, afin que des feuilles de différentes largeurs puissent être logées.

Deux cames avant 28 et 30, distantes transversalement et portées par un arbre 36 à came, supportent la plate-forme 24 près de son extrémité avant, alors que deux cames arrière analogues 32 et 34, portées par un arbre 38, supportent la plate-forme 24 près de son extrémité arrière. L'arbre 36 peut tourner dans des paliers 40 et 42 portés par des parois latérales 12 et 14. Une première extrémité de l'arbre 36 dépasse de la paroi latérale 12 et coopère avec une poulie 52. Une première extrémité de l'arbre 38 dépasse d'un palier 44 porté par la paroi latérale 12 et coopère avec une poulie 54. Un embrayage 46 à friction couple l'autre extrémité de l'arbre 38, par l'intermédiaire d'un réducteur 48, à un moteur 50 monté à l'extérieur de la paroi latérale 14. Une courroie 56, tendue par une poulie 58, relie les poulies 52 et 54. La poulie 58 de tension est portée sur un support 60 qui a une fente verticale 62 qui loge un axe 64 de guidage porté par la paroi latérale 12, ainsi qu'une vis 66 vissée dans la paroi latérale 12, afin que la poulie 58 puisse être réglée verticalement et règle ainsi la tension de la courroie 56.

Des paliers 70 et 72 portés par les parois latérales 12 et 14 supportent un arbre 68 de rouleau d'avance, près de l'extrémité avant de l'appareil 10. L'arbre 68 dépasse de la paroi latérale 14 et porte une poulie 74 couplée, par une courroie 76, à une seconde poulie 78 portée par l'arbre d'un moteur 80 monté vers l'intérieur de la paroi latérale 14. Un bras d'un levier coudé 84 monté sur l'arbre 68, par l'intermédiaire d'un palier 82 permettant sa rotation, porte un rouleau 86 de prélèvement ayant une surface 88 de travail dont le coefficient de frottement est élevé. Un pignon 90, qui peut tourner avec le rouleau 86 de prélèvement, est en prise avec un pignon intermédiaire 92 porté par le levier coudé 84. Le pignon 92 est en prise avec un pignon menant 94 porté par un coussinet 96 qui peut tourner sur l'arbre 68. Le coussinet 96 porte un rouleau 98 d'avance ayant une surface 100 de friction. Un embrayage unidirectionnel 102 couple l'arbre 68 au coussinet 96 afin qu'il entraîne le rouleau 98 d'avance et le pignon 94 dans le sens des aiguilles d'une montre, comme indiqué sur la fig. 2, tout en permettant à ces organes d'être entraînés en roue libre lorsque les feuilles sont saisies par une paire ultérieure de rouleaux (non représentée).

L'autre bras du levier coudé 84 porte un axe 104 qui, à la suite de la descente du rouleau 86 de prélèvement, frappe l'organe de mise en action d'un microcontact 106. Ce dernier est placé sur des entretoises 110 portées par un support 108 monté sur la paroi latérale 14. L'axe 104 et le microcontact 106 font partie d'un circuit d'asservissement destiné à maintenir l'extrémité supérieure de la pile S à un niveau convenant à l'avance des feuilles. Lorsque les feuilles avancent depuis la partie supérieure de la pile, le rouleau 86 de prélèvement, sous l'action des forces de gravité, tombe à un niveau inférieur au niveau voulu d'équilibre. En conséquence,

l'axe 104 pivote dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'arbre 68 et commande le microcontact 106. Celui-ci commande à son tour le moteur 50 de l'arbre à came qui, lorsqu'il est alimenté, fait tourner chacune des cames 28,30,32 et 34 dans le sens des aiguilles d'une montre, comme indiqué sur la fig. 2, afin que la pile S soit soulevée. Lorsque la pile S atteint le niveau prédéterminé d'équilibre, l'axe 104 s'écarte du microcontact 106 et ouvre le circuit, si bien que le moteur 50 ne fonctionne plus.

Comme indiqué sur les fig. 2 et 4, l'appareil 10 de distribution comprend un rouleau retardateur 112 ayant une surface 114 de travail dont le coefficient de frottement est élevé. Le rouleau 112 peut tourner librement autour d'un axe délimité par des vis 116 et 118 d'extrémité, qui sont logées de façon réglable dans des fentes 124 formées dans des bras de leviers coudés 120 et 122. Un axe 126 de pivotement, porté par des bras distants d'un support 128 fixé à la paroi 16, supporte les leviers 120 et 122 afin qu'ils puissent tourner. Des ressorts hélicoïdaux 130 de tension, placés entre les autres bras des leviers coudés 120 et 122 et des prolongements 132 des bras du support 128, repoussent le rouleau retardateur 112 vers le haut, par une fente 17 formée dans le guide 15, en coopération avec le rouleau menant 98. Le rouleau retardateur 112 porte un organe menant 136 d'un embrayage à ressort portant la référence générale 134 et tournant avec lui. L'organe mené 138 de l'embrayage 134 supporte à demeure une première extrémité d'un ressort hélicoïdal 140 de torsion dont l'autre extrémité s'enroule autour de l'organe menant 136 et a un prolongement radial 142 tourné vers l'extérieur.

Le ressort 140 est enroulé de manière que, normalement, il soit disposé autour de l'organe menant 136, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sur la fig. 2, et couple l'organe menant 136 à l'organe mené 138 lorsque le rouleau 112 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Lorsque le rouleau retardateur 112 est entraîné dans le sens des aiguilles d'une montre, comme indiqué sur la fig. 2, l'embrayage 134 est débrayé.

L'organe mené 138 de l'embrayage 134 à ressort entraîne avec lui

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

638 155

4

en rotation le mandrin 152 d'un ensemble à ressort de torsion qui porte la référence générale 148. Un ressort hélicoïdal 150 entourant le mandrin 152 est fixé à ce dernier à une première extrémité, et à un organe cylindrique fixe 154 à l'autre extrémité. Comme l'indique la fig. 4, le ressort 150 a un diamètre supérieur à celui du mandrin 152, afin qu'il puisse s'enrouler sous l'action d'un couple externe.

Un organe fixe 154 porte un collier 158 ayant un doigt axial 144. Lors du montage, le ressort 150 est préalablement enroulé dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, afin qu'il applique un couple initial de rappel. Une patte 160 montée sur le mandrin 152 coopère avec le doigt 144, afin que le couple de rappel soit conservé. Le collier 158 est de préférence réglable autour de l'organe fixe 154, afin que la valeur de ce couple de rappel puisse varier.

Dans l'appareil selon l'invention, la force appliquée par les ressorts 130 qui ramènent le rouleau 112 en coopération avec le rouleau 98 et le couple appliqué à l'arbre 68 sont tels que, lorsque les rouleaux sont en coopération directe ou lorsqu'une seule feuille de papier est placée entre les rouleaux, le rouleau 112 est entraîné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, comme indiqué sur la fig. 2, avec un couple suffisant pour qu'il dépasse le couple initial de rappel fixé par le ressort 150. Lorsque le rouleau 112 est entraîné dans ces conditions, l'organe menant 136 est en prise avec l'organe mené 138 et fait tourner le mandrin 152, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sur la fig. 2, le ressort 150 s'enroulant sur le mandrin afin que le couple appliqué en sens inverse soit accru. Après une rotation prédéterminée de l'embrayage en prise dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, par exemple après trois quarts de tour, l'extrémité 142 du ressort 150 frappe le doigt 144 et l'embrayage est débrayé.

Compte tenu du fonctionnement qu'on vient de décrire et dans l'hypothèse où deux feuilles de papier pénètrent dans l'emprise délimitée par les rouleaux 98 et 102 à un même moment, le frottement papier sur papier, entre les deux feuilles, est bien inférieur au frottement rouleau sur papier entre les rouleaux supérieur et inférieur et les feuilles correspondantes supérieur et inférieure. En conséquence, le couple qui tend à entraîner le rouleau 112 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre ou dans le sens d'avance est inférieur au couple emmagasiné dans le ressort 150. En conséquence, sous l'action de ce ressort 150, le rouleau 112 change de sens de rotation et tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, comme indiqué sur la fig. 2, afin qu'il chasse la feuille inférieure de la double feuille introduite hors de l'emprise des rouleaux 98 et 112. Lorsque l'opération est réalisée, le fonctionnement normal recommence.

Les fig. 5 et 6 représentent une variante de l'appareil de distribution dans laquelle le rouleau retardateur tire le couple de rappel en sens inverse d'une alimentation qui fonctionne de façon continue. Dans cette variante d'appareil de distribution, qui porte la référence générale 162, un support 174 monté sur la paroi avant d&

l'appareil 162 supporte une première extrémité d'un arbre 186 afin qu'il puisse tourner, l'autre extrémité étant supportée dans un palier 188 porté par la paroi latérale 14 afin qu'elle puisse tourner. L'arbre 186 dépasse au-delà de la paroi 114 et coopère avec une poulie 190 couplée par une courroie 192 d'entraînement à un dispositif convenable d'entraînement en rotation (non représenté) qui fait tourner l'arbre 186 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, sur la fig. 6. Cette source d'énergie peut comporter une poulie supplémentaire portée par l'arbre 68 du rouleau d'avance ou, le cas échéant, un moteur séparé.

Un levier coudé 170, qui peut tourner sur l'arbre 186 et qui est maintenu à distance du support 174 par ime entretoise 172, porte un arbre 168 à l'extrémité d'un premier bras. Cet arbre 168 porte un rouleau retardateur 164 ayant une surface 166 de travail de coefficient de frottement élevé, et un pignon 176 de rouleau qui peut tourner avec le rouleau 164. Un ressort hélicoïdal 202 de traction, monté entre l'autre bras du levier coudé 170 et un plot 204 porté par le support 174, repousse le rouleau retardateur 164 vers le haut, contre le rouleau 198 d'avance, avec une force prédéterminée de rappel.

Le pignon 176 du rouleau est en prise avec un pignon 178 d'entraînement qui peut tourner sur l'arbre 186 qui le supporte. Le pignon 178 tourne avec un organe menant 182 d'un embrayage à ressort portant la référence générale 180. L'organe mené 184 de l'embrayage 180 est porté par l'arbre 186 et tourne avec celui-ci, et il est à une certaine distance de l'organe menant 182, cette distance étant fixée par une partie 183 de diamètre réduit de l'organe menant 182 ou mené 184. Un ressort 194 d'embrayage, fixé à l'organe mené 184 de l'embrayage 180, est disposé autour de l'organe menant 182 dans un sens tel que la rotation de l'arbre 186 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre provoque un enroulement du ressort 194 autour de l'organe 182 et son serrage le long de la partie 183 de diamètre réduit. Lorsque le ressort 184 s'enroule autour de l'organe menant 182 d'une quantité prédéterminée, un axe 198 porté par un collier 200 fixé à l'arbre 186 vient en butée contre un prolongement radial 196 dépassant à l'extérieur de l'extrémité libre du ressort 194, si bien que celui-ci libère l'organe 182 pour un couple prédéterminé. Le collier 200 est de préférence monté de façon réglable sur la partie 184 de l'embrayage, afin que la force de rappel puisse être modifiée.

L'embrayage 180 à ressort assure le couplage de l'arbre 186 qui tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre au pignon menant 178, afin que le rouleau retardateur soit repoussé dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à un couple prédéterminé fixé par la position angulaire de l'axe 198 porté par l'arbre 186. Lorsque aucune feuille ou une feuille seulement se trouve dans l'emprise du rouleau 98 d'entraînement et du rouleau retardateur 164, le couple prédéterminé ne dépasse pas le couple appliqué par le rouleau 98 d'avance et ce dernier entraîne par friction le rouleau 164 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Cependant, lorsque deux feuilles au moins pénètrent dans l'emprise des rouleaux, le couple transmis à l'interface papier-papier ne suffit pas à la compensation du couple prédéterminé de rappel, et le rouleau 164 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre en entraînant la seconde feuille vers l'arrière, hors de l'emprise.

La fig. 7 représente les forces exercées sur la seconde feuille, ou feuille inférieure, lorsque deux feuilles se trouvent dans l'emprise des rouleaux 98 et 112, le rouleau 112 entraînant la feuille inférieure vers l'arrière, hors de l'emprise. A l'emprise elle-même, le rouleau inférieur 112 exerce une force tangentielle T de retour à la face inférieure de la feuille; la feuille supérieure exerce une force transversale de sens opposé UpN, Up représentant le coefficient de frottement papier sur papier et N représentant la force normale repoussant les rouleaux 98 et 112 l'un vers l'autre. Au niveau de la pile S, la face supérieure de la seconde feuille est soumise à une force transversale dirigée vers l'avant égale à Up(M + m), M étant le poids résultant du rouleau 86 de prélèvement et m le poids efficace de chaque feuille de papier de la pile S. A sa face inférieure, la seconde feuille est soumise à une force transversale dirigée vers l'avant égale à Up(M + 2m). La force tangentielle résultante de retour agissant sur la seconde feuille est donc;

Ft = T—UpN—Up(2M + 3m) (1)

Le fonctionnement est fiable dans ces conditions lorsque le rouleau 112 peut exercer une force tangentielle T de retour telle que: T ^ UpN + Up (2M + 3m) (2)

Si l'on considère que T est donné, la force maximale normale N permise dans l'emprise est donnée par l'équation:

T

N rg (2M + 3m) (3)

UP

La fig. 8 représente les forces agissant sur une feuille unique placée dans l'emprise des rouleaux, lors de l'avance, le rouleau 98 d'avance entraînant le rouleau 112 vers l'avant malgré le couple de rappel. Dans ce cas, la force normale N, destinée à empêcher le glissement de la feuille de papier et de l'un quelconque des rouleaux 98 et 112, doit être telle que:

urN>T (4)

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

638 155

ur représentant le coefficient de frottement papier sur papier et urN représentant la force transversale maximale qui puisse être supportée. On peut donc représenter N par l'équation:

T

N > -ur

(5)

La fig. 9 est un graphique sur lequel la force tangentielle T est représentée en abscisse et la force N en ordonnées, le graphique représentant les diverses relations existant entre la force normale N dans l'emprise et la force tangentielle T exercée par le rouleau retardateur 112 représenté sur la fig. 7. Sur la fig. 9, les équations 3 et 5 qui précèdent délimitent une région hachurée de valeurs permises de T et N. Si le point T, N se trouve à droite de la droite Ll le long de laquelle on a la relation:

Les équations 10 et 11 peuvent alors être combinées et donnent la relation:

B / + T(r + a sina) — N(a cosa) = Tr — Tsr (12)

Si l'on tire N de cette équation, on obtient :

(B/ + Tsr + Ta sina)

N =

(6)

N = (2M + 3m)

Un

(7)

la force tangentielle T de retour ne suffit pas pour le renvoi de la seconde feuille, cette condition étant indiquée par la lettre A sur la fig. 9.

La fig. 10 est un schéma représentant les moments agissant autour de l'axe P2 de pivotement du bras du rouleau 112. Sur ce 30 schéma, la référence a représente la distance séparant l'axe PI du rouleau et l'axe P2 de pivotement, r représente le rayon du rouleau 112, B désigne la force de rappel du ressort 130, / représente le bras de levier de la force B par rapport à l'axe P2, a désigne l'angle de la droite reliant les axes PI et P2 avec le plan de tangence 35 des rouleaux 98 et 112, et a désigne la vitesse angulaire du rouleau 112 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

La détermination de la relation dynamique entre les forces N et T, déterminée par la configuration géométrique des rouleaux, nécessite la considération du cas le plus général dans lequel le 40 rouleau 112 peut subir une accélération angulaire. Le moment angulaire L du rouleau 112 autour de son axe PI est donné par la relation:

L = Ica (8)

45

dans laquelle I représente le moment d'inertie du rouleau 112. Si les axes PI et P2 sont fixés dans l'espace, on peut montrer que le moment angulaire du rouleau 112 autour de l'axe P2 est égal à L.

Le couple résultant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe P2 est donné par la relation : „

t = B/ + T(r + a sina) — N(a cosa) dL

(9)

Comme t = — , les équations 8 et 9 peuvent être écrites sous la forme:

Idw/dt = B/ + T(r + a sina) — N(a cosa)

(10)

La fig. 11 est un schéma représentant les moments agissant autour de l'axe PI du rouleau retardateur 112. Sur cette figure, l'embrayage 134 à ressort est supposé exercer une force tangentielle Ts dans le sens des aiguilles d'une montre, à une distance r de l'axe PI, afin qu'il crée un couple Tsr autour de cet axe. La généralisation du cas dans lequel le couple Tsr appliqué par l'embrayage 134 à ressort n'est pas obligatoirement égal à Tr donne la relation:

Id<»

V

dt

Tr - T„r

(11)

N =

a cosa

(13)

La force normale N dans l'emprise est donc fonction linéaire de la force B appliquée par le ressort, du couple Tsr et de la force tangentielle instantanée T de retour.

Dans le cas particulier dans lequel le rouleau 112 n'accélère pas angulairement, par exemple lors de l'avance d'une feuille unique, la force T peut être rendue égale à la force Ts et l'équation 13 se simplifie et devient:

[B/ + Ts(r + a sina)]

N =

a cosa

(14)

les rouleaux 98 et 112 glissent alors qu'une seule feuille est placée entre eux. Cette condition est indiquée par la lettre B. D'autre part, 20 lorsque le point T, N se trouve à gauche de la droite L2 le long de laquelle est satisfaite la relation:

Comme r + a sina et a cosa représentent respectivement les déplacements vertical Y et horizontal X du point d'emprise par rapport à l'axe P2 de pivotement, l'équation 14 peut être écrite sous la forme:

(B/ + TSY) Bl TSY

N = - — = — + — (15)

XXX

La fig. 9 montre comment l'ensemble à rouleaux est relativement insensible aux variations de la force tangentielle Ts appliquée par l'embrayage 134 à ressort. On suppose que la force B du ressort est réglée de manière qu'elle crée une force normale NO pour une force Ts de l'embrayage à ressort (créant un couple Tsr) égale à TO, et que le rouleau 112 n'accélère pas si bien que Ts = T. Dans le cas d'absence d'accélération, si la force Ts varie, le point T, N se déplace le long d'une droite L3 passant par le point TO, NO et ayant une pente |! égale à Plus précisément, si la force Ts de l'embrayage à ressort augmente jusqu'à une nouvelle valeur Tl, la force normale N augmente en assurant une compensation jusqu'à une nouvelle valeur NI, comme indiqué par l'équation 15, si bien que le point Tl, NI de fonctionnement reste dans la zone hachurée. Au contraire, si l'ensemble n'assurait pas l'interdépendance des forces T et N, le nouveau point de fonctionnement Tl, NO se trouverait à gauche de la droite Ll, correspondant à un glissement des rouleaux lors de l'avance d'une seule feuille. De manière analogue, si la force Ts appliquée par l'embrayage à ressort diminue jusqu'à une valeur T2, la force normale N diminue jusqu'à une valeur N2 en assurant une compensation, comme indiqué par l'équation 15, si bien que le point de fonctionnement T2, N2 reste dans la région hachurée. Dans ce cas, si la force N était restée constante, le point de fonctionnement se serait trouvé à droite de la droite L2 et le couple de retour Tsr n'aurait pas suffi au déplacement d'une seconde feuille hors de l'emprise des rouleaux.

La fig. 9 montre que la sensibilité de l'ensmble aux variations de la force Ts est minimale lorsque |i = ^ est compris entre environ

1 1

— et —.

ur up

Dans le mode de réalisation des fig. la-lb à 4, pour des valeurs a = 15°, a = 20 mm et r = 13 mm, la pente |x est à peu près égale à 0,94. Cette constante de proportionnalité est à l'intérieur de la plage générale car, en pratique, le paramètre up a une valeur d'environ 0,5 et le paramètre ur une valeur d'environ 1,0.

Lorsque deux feuilles avancent comme indiqué sur la fig. 7, le point de fonctionnement T, N diffère d'une certaine manière puisque le rouleau 112 présente une accélération au moins initiale. Dans ce mode de fonctionnement, la force tangentielle T de retour tombe jusqu'à une valeur qui est juste égale aux forces de traînée indiquées dans l'équation 1, si bien qu'on obtient la relation:

T = u_N + u_(2M + 3m)

(16)

638 155

6

En d'autres termes, le point de fonctionnement T3, N3 correspon- De manière analogue, le couple résultant dans le sens inverse des aidant à l'avance de deux feuilles se trouve le long de la droite L2. Si- guilles d'une montre autour de l'axe P3 est donné par la relation: multanément, les forces T3 et N3 doivent satisfaire à l'équation 13.

Ainsi, ce point T3, N3 se trouve sur un segment de droite L4 partant t = = Tr — Tsr (19)

du point TO, NO et ayant une pente (itga, comme indiqué sur la s dt fig. 9. Il apparaît que a doit satisfaire à la relation:

tga < — (17)

La combinaison des équations 18 et 19 donne pour N la valeur suivante:

P „ (B' + Tsrf)

Dans le cas contraire, la droite L2 et le segment L4 ne se recou- io a peraient pas et le fonctionnement serait instable dans ces conditions.

La fig. 12 représente les forces exercées dans le cas du mode de ou> sous laforme d'accroissements:

réalisation d'ensemble à rouleaux des fig. S et 6. L'analyse des forces, dans ces conditions, est analogue à l'analyse précédente (avec AN ^ £

a = 0), mais l'origine externe du couple Tsr de l'embrayage à ressort is ATS _ b doit être prise en considération. Ce couple peut être considéré

comme appliqué en un point compris entre l'axe P3 du rouleau et Si l'on suppose que les paramètres ont les valeurs r = 13 mm,

l'axe P4 de pivotement, à une distance b de l'axe P3 qui est égale au a = 16 mm et b = 7 mm, on obtient la relation:

rayon du pignon 176. Compte tenu de cette hypothèse, le couple ré- ^

sultant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de 20 = 1,86 (22)

l'axe P4 est donné par la relation : ATS

x— ^ ~ Tsr(a~b) Cette constante de proportionnalité est encore comprise entre les dt b limites indiquées précédemment.

6 feuilles dessins

Claims

638 155

1. Appareil de distribution de feuilles, caractérisé en ce qu'il comprend un rouleau d'avance, un dispositif d'entraînement pour le faire tourner dans un sens déterminé, un rouleau retardateur, un bras de support du rouleau retardateur monté sur un axe de pivotement pour déplacer le rouleau retardateur afin de l'engager avec le rouleau d'avance ou le désengager d'avec celui-ci, un organe rotatif monté sur l'axe de pivotement, des moyens portés par le bras de support pour accoupler l'organe rotatif avec le rouleau retardateur, et des moyens pour faire tourner l'organe rotatif dans une direction tendant à faire tourner le rouleau retardateur dans ledit sens déterminé, les moyens d'accouplement ou les moyens pour faire tourner l'organe rotatif comprenant un dispositif qui limite le couple transmis au rouleau retardateur, et l'axe de pivotement étant placé de manière que l'organe rotatif exerce sur les moyens d'accouplement un couple autour de l'axe qui tend à pousser le rouleau retardateur en engagement avec le rouleau d'avance.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe rotatif comprend un premier pignon et que les moyens d'accouplement comprennent un second pignon, en prise avec le premier.

2

REVENDICATIONS

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second pignon est porté par le bras, coaxialement avec le rouleau retardateur, l'axe de pivotement étant disposé en aval du rouleau d'avance par rapport à la direction d'avance des feuilles.