<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS DE MISE SOUS TENSION POUR BANDES DE PAPIER ET AUTRE MATIERE EXTRAITES D'UNE BOBINE OU AUTRE SUPPORT OU ENROULEES SUR CES
DERNIERS.
Lorsqu'on doit enrouler une bande de papier, ou autre matière, sur une bobine ou autre support ou bien l'en dérouler,il est souvent nécessaire de maintenir dans la bande une tension d'une valeur constante ou contrôlée de façon définie. On obtient fréquemment ce résultat en exerçant, sur une surface, un frottement qui agit à la manière d'un frein sur la bande. La présente inven- tion concerne un type perfectionné d'un dispositif de tension de ce genre.
Dans ce dispositif, le frottement de freinage a lieu entre deux surfaces de la bande se déplaçant en sens inverses, ces surfaces étant¯espacées l'une de l' autre dans le sens longitudinal de la bande qui est guidée de manière à suivre un trajet en un point duquel ces surfaces sont en contact de frottement sous pression lorsqu'elles passent l'une sur l'autre.
On. voit que, de cette façon, le frottement de freinage se produit entre une succession continue d'éléments de surface d'un type uniforme,si bien qu'il ne se produit pas, par suite par exemple, de l'usure ou de l'élévation de température-, des modifications de la valeur de frottement en fonction du temps,avec emmagasinage d'énergie. Un tel dispositif peut être organisé de manière à permettre de fournir, lorsqu'il a été réglé pour fonctionner, une ad- dition de tension approximativement constante à la tension régnant dans la ban- de entre l'entrée dans la région de contact et sa sortie hors de celle-ci.
A cet effet, le dispositif comporte un système de guides qui sont, de préférence,des rouleaux tournant librement pour éviter tout frottement ap- préciable, excepté celui se produisant entre les faces en contact de la bande.
Le système de guides détermine un trajet pour la bande dans une partie duquel elle est repliée sur elle-même pour passer sur elle-même lorsqu'elle est en contact avec un support. On peut obtenir l'effet désiré de frottement guidé
<Desc/Clms Page number 2>
@ des f@ es ce la bande grâce à l'utilisation d'un support courbe (tel qu'du couleau), les tensions dans les deux bandes,? sur chaque coté de ce support étant dirigées de manière à donner une force résultante agissant dans le sens du support. Toutefois, il esten général, préférable d'utiliser un second support de maniera que les deux parties de la bande,dans la région où leurs surfaces sont en contactascient pressées entre les deux supports.
Dans la première organisation., c'est-à-dire avec un support unique, la bande doit suivre des trajets tels que ses deux parties s'enroulent autour du sup- port sur un arc appréciable. Dans la dernière organisation, ceci n'est pas nécessaire., étant donné que la pression s'exerçant depuis l'un des supports en direction de l'autre peut permettre d 9 obtenir la charge de surface. Si on le désirée on peut utiliser les deux organisations en combinaison.
Un avantage de la seconde organisation réside dans le fait que l'on peut monter @ des supports de manière qu'il puisse se déplacer pour réduire momentanément la pression lorsqu'il se produit une soudaine augmenta- tion de la tension appliquée de l'extérieur, par exemple au cours de la mise en marche d'une machine.
A l'endroit de la région de contact, l'un des supports ou les deux supports peuvent avoir une surface élastique. On peut., par exemple., uti- liser un rouleau recouvert de caoutchouc. Ceci offre davantage que l'on peut régler l'intensité de pression par un déplacement au cours duquel la surface élastique est comprimée dans une faible mesure.
Dans l'un des exemples du dispositif perfectionnée la bande ap- proche d'abord d'un rouleau de tension agencé pour tourner librement sur un axe fixe, se trouve en contact avec ce rouleau sur un arc court et en part pour passer autour d'un rouleau de boucle,, pouvant également tourner librement sur un axe fixe, puis revient au rouleau de tension contre lequel elle est pressée sur un troisième rouleau de pression qui est rappelé par un ressort.
La région de contact entre les deux parties de la bande se déplaçant dans le sens longitudinal est courte, la pression produisant le frottement étant obte- nue par la charge du ressort du rouleau de pression s'exerçant en direction du rouleau de tension. Du rouleau de pression la bande continue son trajet pour passer sur un quatrième rouleau de sortie autour duquel elle passe sur un ara d'environ 90 .
Ce rouleau de sortie est également supporté élastiquement, mats ne participe normalement pas au contrôle de l'effet de frottement, étant donné que le support élastique est conçu, de manière qu'il ne cède pas sous la tension normale de la bande. Toutefois., si celle-ci augmente au-delà de la quantité normale, par suite d'un déplacement brusque lors du démarrage de la machine qui utilise la bande.9 ce rouleau de sortie se déplace et, après un court déplace- ment,coopère avec le support du rouleau de pression qui est., par suite, dépla- cé d'une faible distance de manière à réduire la pression entre le rouleau de pression et le rouleau de tension. Ceci diminue ou supprime complètement l'ef- fet de freinage au cours du déplacement momentané.
Lorsque la tension devient à nouveau normale, les rouleaux de sortie et de pression retournent à leur po- sition normale.
Dans un autre exempledans lequel sont combinés les deux organisa- tions de support auxquelles on s'est référé plus haut,, la bande passe d'abord sur un rouleau de pression qui sert de support pour la bande qui se trouve en contact avec lui sur un arc inférieur à 180 . Ce rouleau peut tourner librement sur un axe qui est monté pour permettre son déplacement limité dans l'espaça.
La bande passe ensuite entre ce rouleau de pression et un rouleau de tension contre lequel le rouleau de pression est appliquée le rouleau de tension pou- vant tourner librement sur un axe fixe dans l'espace. La bande passe autour du rouleau de tension sur environ 180 et fait alors une boucle autour d'un troisième rouleau de boucle., fixe dans 1-'espace., puis elle le quitte pour re- venir sur le rouleau de tension où elle passe sous la partie de la bande qui se déplace en sens inverse, c'est-à-dire entre cette partie et la surface du rou- leau. Ensuite, la bande passe de nouveau entre les rouleaux de pression et dé. tension et est extraite de l'intervalle ménagé entre ces deux rouleaux.
Le rouleau de pression est rappelé par un support à ressort vers
<Desc/Clms Page number 3>
le rouleau de tension de manière qu'il se produise une pression directe sur les deux couches en contact de la bande passant entre eux. Il existe également un effet de frottement entre les deux couches de la bande lorsqu'elles passent en sens inverses autour du rouleau de tension. Ce rouleau tournera dans le sens de déplacement de la partie sous-jacente de la bande,c'est-à-dire de la partie qui est directement en contact avec lui. La partie extérieure de la bande glis- sera sur la partie intérieure dans le sens de déplacement inverse, en produi- sant ainsi l'effet de frottement.
On a décrit ces deux exemples ci-après plus en détail en se réfé- rant au dessin annexé sur lequel s
La fig. 1 représente la disposition du mode de réalisation men- tionné en premier lieu du dispositif par rapport à une bobine de bande de pa- pier dont il est nécessaire d'extraire la bande sous une tension sensiblement uniforme-*
La fig. 2 est une vue en plan du mode de réalisation représenté sur la fig. 2;
La fig. 3 est une vue à plus grande échelle du dispositif contr8- lant la tension représenté sur la fig. 1;
La fig.4 est une vue en coupe partielle faite, suivant le sens des flèches, par IV-IV de la fig. 3;
La fig. 5 est une vue en coupe d'un détail du dispositif repré- senté sur la fig. 3;
Enfin, la fig. 6 est une vue schématique du mode de réalisation mentionné en second lieu du dispositif.
En se référant à la fige 1, on voit que la bande de papier 1 est extraite d'une bobine de papier 2 montée sur un axe de bobine 3 qui peut tour- ner dans un support prévu sur un bras fixe 4. On utilise un frein léger 5, de toute forme convenable;, pour appliquer un freinage suffisant afin d'empêcher la bobine de tourner plus vite qu'elle ne devrait le faire sous la commande de la bande de papier. Le dispositif 6 de contrôle de la tension est fixé à un bras tubulaire 7, de section rectangulaire,, monté également sur le bras fixe 4, au moyen d'un support 8 immobilisé en position par des écrous de serrage 9.
Après avoir quitté le dispositif 6 de contrôle de la tension, la bande 1 est amenée sur un rouleau final 10 qui peut tourner librement dans un support 11 également fixé au bras tubulaire 7, de section rectangulaire.
En se référant maintenant, en particulier, aux fig. 2 et 3, on voit que le dispositif de contrôle de la tension se compose des éléments sui- vants. Au support 8 est fixé un bâti 12 porte-rouleaux comportant deux plaques latérales parallèles 13 et 14. Le bâti est destiné à supporter trois rouleaux 15, 17 et 19 montés les uns au-dessus des autres et dont les axes sont paral- lèles à l'axe de la bobine 2, tous ces rouleaux pouvant tourner librement sur des axes 16, 18 et 20 respectivement. On désigne ci-après ces rouleaux sous le nom de rouleau avant 15, rouleau de tension 17 et rouleau de boucle 19. La ban- de de papier 1 pénètre dans le dispositif sur le rouleau avant supérieur 15.
La bande passe du rouleau avant 15 au rouleau de tension 17 et, de là, autour du rouleau de boucle inférieur 19. Les axes des trois rouleaux 15, 17 et 19 sont disposés de telle sorte qu'en passant sur le rouleaude tension 17, le pa- pier soit en contact avec la surface du rouleau sur un petit arc. Un rouleau de pression 21, pouvant tourner librement sur un axe 22, est appliqué'contre le rouleau de tension 17, de manière que le papier soit pressé contre'le rou- leau de tension 17 par le rouleau de pression 21. Après avoir passé autour du rouleau de boucle 19, le papier passe de nouveau entre les rouleaux de tension 17 et de pression 21, de façon que, dans l'intervalle laissé entre ces deux rouleaux, deux parties de la bande se déplaçant en sens opposés soient pres- sées en contact de frottement.
Le rouleau de pression 21 est monté à l'extrémi- té du bras court 27 d'un levier de renvoi 23 pourvu d'un axe 24 et sur lequel agit un ressort de torsion 26 servant à appliquer le rouleau de pression 21 avec la pression requise contre le rouleau de tension 17. Le ressort 26 du le-
<Desc/Clms Page number 4>
vier de renvoi s'étend à travers une cavité axiale 25 prévue dans l'axe 24 du levier de renvoi et on va le décrire ci-après plus en détail. La bande 1 passe enfin sur un rouleau de sortie 29 pouvant tourner librement sur un axe' 30 supporté à l'extrémité d'un support 31 qui est fixé à pivotement au bâti 12, en un point situé entre le rouleau avant 15 et le rouleau de tension 17.
Le support 31 se compose de deux plaques latérales parallèles 32 et 33 arti- culées autour d'un axe 34. Un ressort 35, associé à l'axe 34, exerce une pression sur le support 31 et tend à le maintenir contre une butée fixe 36 prévue sur le bâti 12.
Le ressort de torsion 26 servant à appliquer le rouleau de pres- sion 21 contre le rouleau de tension 17 est construit et contrôlé comme suit.
Le ressort 26 est une bande d'acier s'étendant axialement à l'intérieur de la cavité 25 de l'axe 24 du levier de renvoi. A l'extrémité de l'axe 24, que l'on voit sur la fig. 3, la cavité 25 est fermée par un couvercle 37 faisant partie intégrante du levier de renvoi, et l'une des extrémités de la bande 26 du ressort est immobilisée contre toute rotation dans le couvercle par une goupille 38. A l'autre extrémité?un prolongement 39 de l'axe du levier de renvoi peut tourner librement dans un fourreau de palier 40 porté par le bâti 12 et constituant un support pour le levier de renvoi.
L'autreextrémité 41 de la bande 26 à ressort est fixée par une goupille 42 dans le bossage 43 d'un bras de torsion 44, ce bras étant supporté à pivotement par un manchon 45 (qui en fait partie intégrante) s'étendant dans la cavité 25. En faisant tourner le bras de torsion 44 dans le sens de la flèche de la fige 3, le res- sort de torsion 26 est tendu pour presser le rouleau de pression 21 contre le rouleau de tension 17. Une pièce filetée 46 coopère avec un bossage tarau- dé 47 fixé au bâti 12.
L'une des extrémités de la pièce filetée 46 est pour- vue d'une tête moletée 48 et l'autre extrémité porté contre le bras de torsion 44. En .vissant la pièce filetée 46 dans le bossage 47, ou en dévissant, on peut régler la position angulaire du bras de torsion 44 et, par suite, la tension du ressort 260
Le bras long 28 du levier de renvoi 23 (figo 4) se compose de deux plaques latérales 49 et 50 réunies à leur extrémité extérieure par une plaque transversale 51 présentant une ouverture centrale 520 Une tige-poussoir 53 peut tourner, à l'une de ses extrémités,
autour d'un axe d'articulation 54 monté dans un support 55 fixé aux plaques latérales 32 et 33 du support 31 dn rouleau de sortie. L'autre extrémité de la tige-poussoir 53 passe librement à travers l'ouverture 52 pratiquée dans la plaque transversale 51, et cette partie de la tige-poussoir 53 est pourvue d'un filetage 56 avec lequel coopère un manchon 57 qui s'ajuste de façon coulissante dans l'ouverture 52. Le man- chon 57 est muni à son extrémité supérieure d'une tête moletée 58 servant à faciliter son réglage et, au-dessous de la tête moletée 58, le manchon présen- te un épaulement 59 de diamètre plus grand que la plus petite dimension de 1' ouverture 52.
Un contre-écrou 60 permet d'immobiliser le manchon en position sur la tige-poussoir après l'avoir réglé pour donner le jeu requis 61 entre l'épaulement 59 et la face voisine de la plaque transversale 51.
Le ressort 35 qui presse le support 31 du rouleau de sortie contre la butée fixe 36 est construit et réglé comme suit. Un collier 62 petit tourner librement autour de l'axe géométrique de l'axe 34 du support 310 Le ressort 35 est une hélice coaxiale à l'axe 34 et comporte deux parties 63 et 64 enroulées respectivement vers la droite et vers la gauche et réunies à leur partie média- ne par une partie 65 formant pont qui passe à travers une ouverture pratiquée dans le collier 62. Les deux extrémités du ressort (66 et 67) portent contre les deux plaques latérales 32 et 33 du support 31 en tendant à déplacer ce der- nier dans le sens de la flèche. 'On tend le ressort 35 en faisant tourner le collier 62 dans le sens de la flèche.
A cet effet, le collier est pourvu d'un certain nombre d'ouvertures radiales 68 dans lesquelles on peut introduire une barre de tension. Une vis 69 coopérant avec un bossage taraudé 70 fixé au bâti 12 est pourvue d'un prolongement 71, de diamètre réduit, qui s'engage dans l' une des ouvertures radiales 68 du collier pour l'immobiliser contre toute rota- tion, une fois que l'on a réglé la tension du ressort. Un contre-écrou 72 re- tient la vis 69. On voit que grâce au dispositif, il se produit dans la bande,
<Desc/Clms Page number 5>
au cours de son passage du rouleau avant 15 au rouleau de sortie 29, une ten- sion qui dépend de la pression entre les rouleaux de tension 17 et de pres- sion 21, des caractéristiques des surfaces du papier et de leur surface en contact entre les deux rouleaux.
Dans le cas où la vitesse du papier est constante, et que la surface du papier est sensiblement uniforme d'un bout à l'autre de la bande, on ne peut faire varier la tension qu'en réglant la pression appliquée par le ressort de torsion 26. Chacun des rouleaux de tension et de pression, ou l'un d'entre eux, est pourvu d'une surface élastique en caoutchouc ou en une matière analogue à du caoutchouc. Ceci permet d'obtenir un réglage de l'intensité de la pression qui est modifiée par l'importance de la compression à laquelle est soumise la matière élastique.,
Dans le cas où la bande est tirée brusquement par suite d'une cer- taine irrégularité dans la machine qui utilise la bande,il est désirable de réduire momentanément la pression appliquée entre les rouleaux de tension et de pression.
En cours de fonctionnement normal, la tension de la bande passant sur le rouleau de sortie 29 n'est pas suffisante pour vaincre la force du res- sort 35. Toutefois, on règle le ressort de manière que le rouleau de sortie se trouve déplacé dans le sens de la flèche par l'effet de traction brusque, de manière que la tige-poussoir 53 se déplace pour amener l'épaulement 59 en contact avec le bras long 28 du levier de renvoi. Ceci fait tourner le levier de renvoi contre la pression du ressort de torsion 26 et soulève ou tend à soulever le rouleau de pression pour l'écarter du rouleau de tension. Ceci produit une réduction de la tension appliquée au papier passant entre les deux rouleaux, en réduisant ainsi la force de la traction brusque exercée sur le rouleau de sortie 29.
Le ressort 35 ramène maintenant le support 31 du rouleau de sortie contre la butée fixe 36, en écartant l'épaulement pour l'amener hors de contact d'avec le levier de renvoi et en permettant au rouleau de pression 21 de revenir à sa position normale,, On suppose que la traction brusque ne se- ra que provisoire et que les conditions normales reviendront au moment où le levier de renvoi revient à la position de fonctionnement normal.
Dans l'autre mode de réalisation représenté sur la fig. 6, un en- semble de tension 72 est monté, comme précédemment, au moyen d'un support 8 sur un bras 70 Le support soutient un bâti 73 sur lequel est monté le rouleau de tension 74 et le rouleau de boucle 75, tous deux pouvant tourner sur des axes 76 et 77 respectivement fixes dans l'espaceo Le rouleau de pression 78 est supporté à l'extrémité d'un bras 79 fixé à pivotement à son autre extré- mité en 80 au bâti 73. Un ressort de torsion 81, prévu dans l'axe d'articula- tion 80 et de construction sensiblement identique à celle déjà décrite, tend à déplacer le bras 79 dans le sens de la flèche, en pressant ainsi le rouleau de pression 78 contre le rouleau de tension 74.
Le papier 1 qui se trouve ex- trait d'une bobinetelle que la bobine 2 déjà décrite, passe autour du rou- leau de pression 78 avec lequel il est en contact sur un arc inférieur à 1800.
La bande passe ensuite entre ce rouleau 78 et le rouleau de tension 74 et se trouve en contact avec ce dernier sur un arc d'environ 180 . Puis, la bande fait une boucle autour du rouleau de boucle 75 et revient au rouleau de ten- sion 74 où elle passe entre la surface de ce rouleau, et la partie inférieure de la bande se dirigeant vers le rouleau de boucle 75. La bande 1 passe ensuite entre les rouleaux de tension et de pression et revient en arrière sur un rou- leau de sortie 82. Le rouleau de sortie peut tourner librement sur un axe d'ar- ticulation prévu à l'une des extrémités d'un bras 83 dont l'autre extrémité 84 est fixée à pivotement au bâti 73.
Un ressort de tension 85, fixé en un point intermédiaire du bras 83, est relié à son autre extrémité en un point d'accro- chage fixe 86, au moyen d'un écrou de réglage 87 qui permet de faire varier la tension du ressort. Le ressort retient normalement le bras 83 contre une butée fixe 88. Du rouleau de sortie 82, le papier revient sur lui-même et fait une boucle autour d'un rouleau auxiliaire 89 qui peut tourner librement sur un axe monté dans une position fixe sur le bàtio De ce rouleau auxiliaire, le papier revient de nouveau sur lui-même et parvient sur un rouleau final 10;, comme dans le mode de construction précédemment décrit.
L'agencement permettant le réglage du ressort de torsion 81 est légèrement différent de ce-lui déjà décrit. Le bras de torsion 90 coopère par vissage avec une vis 91 associée à un bossage fixe 92. En faisant tourner la
<Desc/Clms Page number 6>
vis 91, on peut régler l'angle du bras de torsion 90 et,par suite, la ten- sion du ressort de torsion 81.
On voit que le rouleau de pression est rappelé par le ressort de torsion vers le rouleau de tension, de manière qu'une pression s'exerce di- rectement sur les deux couches en contact de la bande se déplaçant l'une par rapport à 19 autre,?entre les deux rouleaux. Il se produit également un effet de frottement entre les deux couches de la bande, étant donné qu'elles pas- sent en sens inverses autour du rouleau de tension 74 qui tourne dans le sens de déplacement de la partie de la bande qui est directement en contact avec lui. La partie extérieure de la bande glissera sur la partie intérieure, en sens inverse du déplacement, en produisant ainsi l'effet de frottement désiré.
L'organisation du rouleau de sortie et du rouleau auxiliaire, tel- le que représentée sur la figo 6,permet de constituer une boucle de papier qui permet d'absorber toute traction brusque qui pourrait être appliqué à la bande. Le ressort de tension 85 est assez fort, sous des conditions normales de fonctionnement pour maintenir le rouleau de sortie contre la butée fixe 88.
Toutefois, dans le cas d'une brusque traction, la tension appliquée au rouleau de sortie le déplacera vers la gauche, comme on le voit sur le dessin, contre l'action antagoniste du ressort, de manière que la traction brusque soit ab- sorbée par le raccourcissement de la boucle. Lorsque les conditions de fonc- tionnement redeviennent normales, le ressort de tension entre à nouveau en jeu pour amener le bras 83 contre la butée fixe 88.