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NOUVEAU D ISPOSITIF' DE TRANSFORMATION DE MOUVEMENT.
Dans certaines industries, on se trouve placé devant le,problème suivant:
Le diamètre d'un rouleau porté par le mandrin variant d'une ma- nière continue du fait de son enroulement ou de son déroulement, on désire maintenir constants,d'une part, la vitesse linéaire d'enroulement ou de dé- roulement de ce rouleau et,, d'autre part, l'effort de traction appliqué à ce rouleau.
Cela revient à dire qu'on désire maintenir constante la puissance appliquée au mandrin tout en faisant varier sa vitesse angulaire et le cou- ple qui lui est appliqué, ces deux variations s'effectuant l'une dans le sens inverse de l'autre.
Pour résoudre ce problème, on intercale entre la source d'énergie, qui est par exemple un moteur électrique à vitesse et à couple constants, un dispositif transformateur de puissance qui applique au mandrin une puis- sance constante mais dont les éléments constituants, c'est-à-dire la vitesse angulaire et le couple, varient. Dans ce cas, la puissance totale utilisée pour 1'entraînement du mandrin demeure constante au rendement du transforma- teur de puissance intercalé entre la source d'énergie et le mandrin près.
La présente invention a pour objet un dispositif de transformation de mouvement permettant de commander automatiquement le transformateur de puissance intercalé entre la source d'énergie et le mandrin.
Ce dispositif est remarquable notamment en ce qu'il comporte une barre au moins, dite barre motrice, montée pivotante par une de ses extré- mités sur un axe fixe tandis que son autre extrémité prend librement appui sur un rouleau en voie d'enroulement ou de déroulement, une deuxième barre, dite barre réceptrice, montée pivotante en un point plus ou moins rapproché
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de l'extrémité libre de la barre motrice, l'autre extrémité de la barre ré- ceptrice étant articulée sur un organe mobile assujetti à suivre une trajec- toire définie lorsque la barre réceptrice pivote sur la barre motrice.
Suivant l'invention, l'organe mobile sur lequel est articulée la¯barre réceptrice commande un dispositif transformateur de puissance adap- tépour faire varier le couple appliqué au mandrin qui porte le rouleau ain- si que la vitesse angulaire de ce mandrin.
Avantageusement, le dispositif suivant l'invention est symétrique et comporte deux barres motrices et deux barres réceptrices, ces deux der- nières étant articulées symétriquement sur ledit organe de commande mobile.
Dans la suite du présent exposé, on expliquera d'abord le princi- pe même du dispositif suivant l'invention; on décrira ensuite à titre d'exem- ple d'application le même dispositif utilisé en combinaison avec un variateur de vitesse et de couple à friction comportant une commande hydraulique à pres- sion d'huile.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple,
Fig. 1 représente très schématiquement un mode d'exécution du dis- positif suivant l'invention;
Fig. 2 représente schématiquement un exemple d'application du dis- positif suivant l'invention, exemple dans lequel il est utilisé pour faire varier la vitesse et le couple appliqué à un mandrin d'enroulement par un moteur à vitesse constante par l'intermédiaire d'un variateur de couple et de vitesse à commande hydraulique;
Fig.3 représente certains détails de l'ensemble représenté à la fig. 2.
Suivant l'exemple d'exécution très schématiquement représenté à la fig. 1, un mandrin 1 est entraîné en rotation par un moteur quelconque non représenté, le couple appliqué au mandrin 1, et donc la vitesse de rota- tion de ce dernier, étant variables en fonction de la position d'une tige 2 coulissant dans un guide 3, cette tige commandant un dispositif variateur de couple et de vitesse approprié intercalé entre le moteur et le mandrin 1.
Une barre motrice 4 est montée pivotante sur un axe fixe 5 et se termine à l'extrémité opposée par un galet 6 monté à rotation en 7 sur cette barre.
Une barre réceptrice 8 est montée pivotante en 9 sur la barre motrice 4, le point 9 étant relativement rapproché du point 7. L'autre ex- trémité de la barre réceptrice 8 est articulée en 10 sur une tête, ou chape, 11 que comporte la tige 2.
Des barres 4a et 8a, respectivement identiques et symétriques aux barres 4 et 8 par rapport à la tige 2, complètent le dispositif. Les galets 6 et 6a portent librement sur un rouleau 12 de diamètre variable enroulé sur le mandrin 1.
Le fonctionnement du dispositif suivant l'invention est très sim- ple :
Lorsque le diamètre du rouleau 12 porté par le mandrin 1 augmente et passe de la valeur R à la valeur R1, les barres motrices 4 et 4a pivo- tent respectivement autour des axes 5 et 5a et les galets 6 et 6a décrivent des arcs de cercle A-B, ces arcs de cercle pouvant être assimilés à des droi- tes représentant la différence entre Rl et R si la longueur des barres 4 et 4a est suffisamment importante. Pendant ce temps, du fait du pivotement opéré par les barres motrices, les points 9 et 9a ayant également décrit des arcs de cercle, les bras 8 et 8a ont entraîné la tige 2 à se déplacer dans la direction de la flèche f.
Le couple appliqué au mandrin étant par hypothè- se fonction de la position de la tige 2 s'est ainsi trouvé modifié, la puis- sance utilisée restant constante au rendement près. On conçoit qu'en donnant aux barres motrices etaux barres réceptrices des longueurs appropriées, on peut obtenir que ce couple varie de telle façon que sa variation soit en rai-
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son.directe de la variation du rayon du rouleau 12, et donc que celle de la vitesse angulaire-du mandrin 1 soit en raison inverse de la variation du ra- yon du rouleau 12, l'effort¯de traction appliqué au rouleau étant constant et la vitesse linéaire à la périphérie de ce rouleau restant constante.
On remarquera qu'au-dessin;, les galets 6 et 6a sont placés à une certaine distance du diamètre Y-Y perpendiculaires à la direction X-X de dé- placement de la tige 2. Il aurait bien entendu été possible de placer les galets sur l'axe Y-Y mais il est souvent préférable de ne pas le faire, car l'expérience prouve que du moins dans le cas de certaines matières,. lors- que les bandes enroulées sur le mandrin sont assez minces, elles sont mar- quées davantage par.les galets si ces derniers se trouvent sur l'axe verti- cal Y-Y.
D'autre part, on constatera qu'il est très facile d'obtenir que le déplacement de la tige 2 soit minime par rapport à l'accroissement du diamètre du rouleau 12, ce qui est très important dans la réalisation de certaines commandes, les commandes hydrauliques par exemple. On peut très facilement obtenir que ce rapport soit de l'ordre de 25 ou plus.
On notera enfin qu'on aurait pu se contenter d'une seule barre motrice et d'une seule barre réceptrice. Il aurait suffi dans ce cas de pré- voir un guide approprié pour que la tige 2 se déplace dans la direction vou- lue lorsque la barre réceptrice 8 pivote-en 90
La figo 2 représente schématiquement l'application du dispositif suivant l'invention au cas où une bande quelconque est enroulée sur un man- drin entraîné en rotation par un moteur à puissance constante relié à ce mandrin par l'intermédiaire d'un variateur de vitesse et de couple comman- dé par un modulateur de pression, lui-même commandé par le dispositif sui- vant l'invention.
Le variateur de vitesse et de couple utilisé dans cet exemple est du type décrit dans la demande de brevet déposée en.Allemagne le 9 mai 1951 sons le N E 3.709 XII/47het revendiquant la priorité de la demande française correspondante du 13 mai 1950 au nom de la même demanderesse pour "Variateur de vitesse à disques", mais la commande est hydraulique au lieu d'être manuel- leo
Ce variateur reçoit une puissance constante fournie par un moteur et la portion de cette puissance transmise par le variateur au mandrin dé- pend de la pression exercée sur des plateaux d'embrayage appropriés. Cette pression peut être réglée d'une manière quelconque, par exemple à l'aide d'un dispositif à commande manuelle ou d'un dispositif hydraulique.
La puissance perdue dans le variateur étant relativement faible, on peut admettre que la puissance appliquée au mandrin reste constante et que, de ce fait, le couple appliqué au mandrin et sa vitesse angulaire varient en raison inverse. Dans le cas présent, on utilises, comme déjà indiquée un dispositif hydraulique commandé par de l'huile sous pression. Le rapport entre le couple fourni par le moteur et le couple transmis au mandrin d'enroulement 1 dépend dans ces conditions, abstraction faite des pertes;, de la pression d'huile exercée sur les disques d'embrayage.
Dans l'exemple de la figo 2, un moteur à puissance constante sché- matiquement représenté en 14 entraîne un engrenage schématiquement indiqué en 15 qui entraîne à son tour un engrenage schématiquement indiqué en 16 et porté par l'arbre 17 du mandrin 1. La commande de l'engrenage 15 s'effectue à l'aide d'un embrayage commandé par l'huile sous pression fournie par une pompe d'alimentation 18 par l'intermédiaire d'un conduit 19. Ce conduit abou- tit à un robinet à deux voies 20 dont partent deux conduits 21 et 22. Le con- duit 21 est relié au modulateur de pression 13 qui sera décrit plus loin et qui est à son tour relié au dispositif de commande de l'embrayage 23 par un conduit 21a.
Le robinet 20 est un robinet à deux voies permettant de couper le modulateur 13 de l'embrayage 23, auquel cas l'huile est amenée directe- ment par le tuyau 22 à l'embrayage 23. On remarquera, en passant, que la mê- me pompe 18 peut servir à fournir l'huile nécessaire au refroidissement de
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l'embrayage à l'aide du tuyau 24. Après avoir été utilisée, l'huile revient par un tuyau 25 au réservoir 26 muni d'une cloison de filtrage 26a et auquel la pompe d'alimentation est reliée par un tuyau 27.
La fig. 3 représente à une échelle agrandie le dispositif de trans- formation du mouvement suivant l'invention et le modulateur de pression 13 qu'il commande.
La moitié inférieure de la fig. 3 représente les barres motrice 4a et réceptrice 8a dans la position qu'elles occupent lorsque le rouleau atteint son diamètre maximum et la partie supérieure de cette figure repré- sente les barres motrice 4 et réceptrice 8 dans la position qu'elles occu- pent lorsque le-mandrin ne porte pas de rouleau.
On remarquera d'autre part qu'on peut prévoir avantageusement un ressort 28 d'une puissance très limitée qui réunit les deux barres récep- trices 8 et 8a l'une à l'autre de façon à assurer un contact plus intime en- tre les galets 6 et 6a et le rouleau 12.
Quant au modulateur 13, il est constitué par deux chambres 29 et 30 séparées par une paroi 31 percée d'un orifice 32 dans lequel coulisse un pointeau 33 très légèrement conique. Ce pointeau est rigidement relié à la chape 11 et coulisse dans une portée latérale 34 qui prolonge la paroi ex- terne 35 de la chambre 29 du modulateur 13.
La chambre 30 du modulateur 13 est reliée au conduit d'entrée 21 et la chambre 29 au conduit de sortie 21a. Suivant la position du pointeau 33, une portion plus ou moins importante de la pression régnant dans la chambre 30 est transmise à la chambre 29, les pertes de charges étant né- gligeables.
Le fonctionnement de ce dispositif est exactement celui qui a été décrit plus haut. Lorsque le diamètre du rouleau 12 augmente, la chape 11 se déplace dans la direction de la flèche! et le pointeau 33 se déplace à travers l'orifice 32 que comporte la cloison interne 31 du modulateur 13, en augmentant ainsi la pression d'huile dans la chambre 29. De ce fait, le couple appliqué au mandrin augmente et, la puissance utilisée étant constan- te aux pertes près, la vitesse angulaire du mandrin diminue sensiblement dans le même rapport.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes d'exécu- tion représentés et décrits qui n'ont été cités qu'à titre d'exemples.
REVENDICATIONS.
1. - Un dispositif de transformation de mouvement utilisé avec un rouleau envoie d'enroulement ou de déroulement caractérisé en ce qu'il comporte au moins une barre, dite barre motrice, montée pivotante par une de ses extrémités sur un axe fixe tandis que son autre extrémité prend ap- pui sur le rouleau, une deuxième barre, dite barre réceptrice, montée pi- votante en un point plus ou moins rapproché de l'extrémité libre de la bar- re motrice,l'autre extrémité de la barre réceptrice étant articulée sur un organe mobile assujetti à suivre une trajectoire définie lorsque la bar- re motrice pivote sur le ditaxe fixe.
2. - Un dispositif de transformation de mouvement suivant, la re- vendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux barres motrices et deux barres réceptrices, ces deux dernières étant articulées symétriquement sur le dit organe mobile.
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