<B>Appareil pour l'entraînement de</B> longueurs <B>indéfinies de</B> matière sous forme de boudin ou de cordon La présente invention se rapporte à un ap pareil pour l'entraînement de longueurs indé finies de matière sous forme de boudin ou de cordon, et elle se rapporte plus particulière ment à un appareil dans lequel, la matière est entraînée sous une tension sensiblement cons tante.
Dans le traitement de matière sous forme de boudin ou de cordon, il est fréquemment né cessaire de maintenir la matière sous une ten sion constante. En particulier dans l'entraîne ment de textiles, le retrait ou l'allongement de la matière exige de prévoir un appareil com pensateur particulier pour maintenir le degré désiré de tension.
Un procédé antérieur pour compenser le retrait ou l'allongement de la matière sous forme de boudin ou de cordon, a consisté à modifier la vitesse des rouleaux d'entraînement conformément à la tension ou au mou existant dans la matière sous forme de boudin ou de cordon. Le changement dans la vitesse est ef fectué automatiquement par des guides tâteurs ou analogues, ou à la main, sous la surveillance de l'opérateur de la machine. Dans l'un ou l'autre cas, l'appareil est coûteux, et le chan gement dans la vitesse d'entraînement s'effectue en retard sur la production de la tension ou du mou, ce qui a pour résultat un traitement non uniforme de la matière sous forme de boudin ou de cordon.
Un autre procédé pour maintenir une ten sion constante sur la matière sous forme de boudin ou de cordon consiste à replier la ma tière sur elle-même sous forme de boucles en une série de sections et à l'entraîner à partir de chaque section par une paire de rouleaux à commande positive. Il est prévu un appareil compensateur pour chaque paire de rouleaux pour déterminer le mou ou le retrait dans la matière sous forme de boudin ou de cordon et pour régler la vitesse d'entraînement des rou leaux. L'appareil compensateur est très coû teux et est très sujet à des dérangements méca niques.
Dans une machine connue, il est produit un entraînement positif à l'extrémité de sortie seulement de la machine, et la matière sous forme de boudin ou de cordon peut glisser librement sur des rouleaux intermédiaires à commande positive. Dans un appareil de ce genre, il est impossible de produire une pres sion sur la matière sous forme de boudin ou de cordon, à son passage sur les rouleaux in termédiaires commandés, et il en résulte que le traitement de la matière sous forme de bou- din ou de cordon est moins efficace que lors que celle-ci est soumise à une pression à cha cun de ses passages sur un rouleau commandé.
L'appareil faisant l'objet de l'invention est caractérisé par au moins un rouleau de section transversale décroissante suivant sa longueur et monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe fixe disposé transversalement à la direction de déplacement de la matière, par au moins un organe de retenue allongé, disposé à une certaine distance de ce rouleau de section trans versale décroissante, disposé transversalement à la direction de déplacement de la matière, et pouvant venir en contact avec celle-ci, et par un mécanisme de commande pour ce rouleau de section transversale décroissante, servant à faire tourner celui-ci à une vitesse déterminée pour faire avancer la matière à une vitesse fonction du rayon du rouleau au point de con tact de celui-ci avec cette matière,
le point de contact du rouleau avec la matière étant déter miné automatiquement par la tension dans la matière entre le rouleau et l'organe de retenue.
Dans une forme d'exécution particulière, l'appareil comprend une série de rouleaux de section transversale décroissante dans la même direction et montés de façon à pouvoir tourner autour d'axes fixes disposés en alignement et transversalement à la direction de déplacement de la matière, et une série d'organes de retenue allongés, disposés chacun au-dessous et entre deux rouleaux adjacents de section transversale décroissante, dans une position d'écartement relativement à ceux-ci et transversalement à la direction de déplacement de la matière et pou vant venir en contact avec celle-ci.
Dans une forme d'exécution préférée, un rouleau de pression est monté au voisinage de chacun de ces rouleaux de section transversale décroissante, chacun de ces rouleaux de pres sion venant en contact suivant sa longueur avec un de ces rouleaux de section transversale dé croissante.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil faisant l'objet de l'invention, ainsi que des va riantes. La fig. 1 est une vue en plan de ladite forme d'exécution de l'appareil, en combinaison avec un laveur.
La fig. 2 est une vue en coupe verticale sui vant la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 2a est une vue en élévation d'ex trémité, représentant schématiquement le fonc tionnement de rouleaux de section transversale décroissante et d'organes de retenue que pré sente ladite forme d'exécution.
La fig. 3 est une vue en coupe verticale transversale à échelle agrandie suivant la ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue partielle en coupe sui vant la ligne 4-4 de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue partielle en coupe d'une variante, dans laquelle un ressort de rappel agit sur un rouleau supérieur de pres sion.
La fig. 6 représente une autre variante ne présentant qu'un seul rouleau supérieur d'en traînement.
La fig. 7 représente une autre variante, dans laquelle le rouleau supérieur présente la forme d'un tambour garni de barres.
La fig. 8 est une vue en coupe suivant la ligne 8-8 de la fig. 7.
Les fi-. 9 à 12 se rapportent à d'autres variantes de l'appareil.
Dans l'appareil représenté aux fig. 1 à 4, la matière est pliée en zigzag entre des séries de rouleaux supérieurs et inférieurs. Les rou leaux supérieurs sont commandés et détermi nent la vitesse d'entraînement, tandis que les rouleaux inférieurs sont fous et servent seule ment à régler la tension dans la matière et à assurer une compensation efficace du retrait et de l'allongement de la matière. Les rouleaux commandés sont de section transversale dé croissante suivant leur longueur, de sorte que la vitesse périphérique du rouleau est plus grande à l'extrémité de grand diamètre du rou leau qu'à son extrémité de petit diamètre.
La matière passe suivant une boucle sur chaque rouleau commandé et vient automatiquement se placer en un endroit de la surface du rou leau qui assure l'entraînement de la matière à la vitesse convenable pour maintenir la ten sion dans cette matière à la valeur désirée: La disposition des rouleaux représentés est appli cable à une matière sous forme de boudin ou de cordon d'un type quelconque ; l'appareil re présenté est plus particulièrement destiné à l'entraînement de longueurs indéfinies de ma tières textiles sous forme de boudin ou de cordon.
Dans les fig. 1 à 4, l'appareil est utilisé en combinaison avec un laveur.
Comme représenté sur les fig. 1 et 2, la matière M passe à travers un bac allongé 14. Ce bac est divisé par des cloisons 15, de ma nière à constituer plusieurs compartiments pour le traitement de la matière par des bains de liquides. La matière pénètre dans le bac par une fente 16, qui s'étend sur toute la largeur du bac, et elle passe entre les rouleaux 17 et 18 d'une première paire de rouleaux, coopérant entre eux, présentant une section transversale décroissante suivant leur longueur.
La matière fait ensuite une boucle sous le premier rouleau d'une série de rouleaux de retenue inférieurs 19, dont chacun sert à maintenir la matière im mergée dans le bain et à régler la tension dans la matière, comme décrit plus complètement ci- après. La matière passe ensuite, en formant des boucles, alternativement sur les rouleaux infé rieurs 18 d'une série de paires de rouleaux 17 et 18 et sous les rouleaux de retenue 19, et sort du bac en passant par une fente 20, ména gée dans la paroi d'extrémité de droite du bac. La matière est entraînée à travers le bac par les rouleaux inférieurs 18 des paires de rouleaux, qui sont commandés à la même vitesse cons tante par un mécanisme de commande, indiqué de façon générale en 21.
Les rouleaux 18 compensent automatique ment le retrait ou l'allongement de la matière dans les bains de liquides. Les rouleaux 18 sont de section transversale décroissante sui vant leur longueur, de telle sorte que la vitesse d'entraînement de la matière à l'extrémité de grand diamètre des rouleaux est sensiblement plus grande qu'à l'extrémité de petit diamètre de ceux-ci. Chaque boucle de matière M se place sur le rouleau 18 à l'endroit où la vitesse périphérique du rouleau est telle qu'elle main tienne la matière sous une tension constante donnée.
Si la matière s'allonge, la vitesse d'en traînement doit augmenter pour compenser cet allongement et, à cet effet, la boucle de ma tière se déplacera automatiquement vers l'ex trémité de grand diamètre du rouleau: Au con traire, si la matière subit un retrait, la vitesse d'entraînement doit diminuer, et la boucle de matière se déplacera automatiquement vers l'extrémité de petit diamètre du rouleau. Comme représenté sur les fi-. 1 à 3, des barres limitatrices 38 sont disposées de chaque côté du bac pour empêcher la matière de quitter les rouleaux et de se détériorer dans les dispo sitifs de support. L'appareil décrit permet de compenser automatiquement la vitesse d'en traînement conformément au retrait ou à l'al longement se produisant dans la matière.
La matière passe suivant des boucles sous les rouleaux de retenue 19, qui sont disposés au voisinage du fond du bac 14,à une certaine distance des rouleaux de section transversale décroissante 18. Chaque rouleau de retenue est monté de manière à pouvoir tourner sur un arbre 23 par l'intermédiaire de paliers 24 aux extrémités opposées du rouleau. Pour régler la tension dans la matière entre les rouleaux 18 et 19, l'arbre 23 est monté de manière à per mettre un réglage angulaire de sa position rela tivement au rouleau 18.
Lorsque le rouleau 19 est horizontal, comme c'est généralement le cas, et comme représenté en traits pleins sur la fig. 3, la tension dans la matière est relative ment élevée ; lorsque le rouleau 19 est incliné, comme indiqué en traits mixtes sur cette fig. 3, la tension devient relativement faible. Si la ma tière prend du mou, la boucle de matière se déplace automatiquement vers l'extrémité de grand diamètre des rouleaux de section trans versale décroissante, de manière à augmenter la vitesse d'entraînement et la tension.
Si la matière est soumise à une tension excessive, la boucle de matière se déplace automatiquement vers l'extrémité de petit diamètre du rouleau, où la vitesse d'entraînement et la tension sont réduites à la vale ar désirée. En -inclinant le rouleau inférieur 19, comme indiqué en traits mixtes sur la fig. 3, on augmente la tendance de la boucle de matière à se déplacer vers la droite, c'est-à-dire vers l'extrémité de petit dia mètre du rouleau, et l'on diminue par suite la tension dans la matière.
Au contraire, en ré duisant l'angle d'inclinaison du rouleau infé rieur 19, on augmente la tendance de la boucle de matière à se déplacer vers la gauche, c'est- à-dire vers la partie d'extrémité de grand dia mètre du rouleau, de façon à produire une ten sion plus forte dans la matière. Ainsi, par un simple réglage de la position de l'arbre 23 por tant le rouleau 19, il est possible de régler à un degré désiré quelconque la tension dans la ma tière.
Le principe de fonctionnement de l'appareil est représenté schématiquement sur la fi-. 2a. Lorsque la matière prend du mou, elle appro che du rouleau supérieur 18, de section trans versale décroissante, dans un plan vertical, et vient en contact avec le rouleau 18 en un point a, situé dans un plan horizontal passant par l'axe du rouleau.
En raison de la section trans versale décroissante du rouleau et de l'incli naison de l'arbre de ce rouleau, la matière est entrainée par la surface du rouleau vers l'extré mité de grand diamètre du rouleau suivant la ligne a-b vers le point<I>b.</I> Lorsque la matière est venue au point b, le point de contact initial de la matière avec le rouleau 18 se sera déplacé du point a au point c, à partir duquel la ma tière sera entraînée par le rouleau suivant le trajet c, d, vers le point d.
Il est, par suite, clair que, pendant le mouvement de rotation du rouleau 18, le point de contact de la matière avec le rouleau se rapproche progressivement de l'extrémité de grand diamètre du rouleau et, par suite de l'accroissement de diamètre du rouleau, la vitesse du boudin est accrue jusqu'à ce que le mou soit supprimé dans la matière, comme indiqué, par exemple, au point e.
Lorsque le mou a été supprimé, comme décrit, la matière sera alors en contact avec la surface inférieure du rouleau inférieur 19 au point f, en créant ainsi une certaine tension légère dans la matière. Dans ces conditions, si l'axe du rouleau 19 est incliné, la matière se déplacera immédiatement dans la direction op posée (vers la droite) le long du rouleau 19, de manière à diminuer la tension. A mesure que la matière se déplace vers le point g sur le rou leau inférieur 19, le mouvement de la matière vers l'extrémité de grand diamètre du rouleau supérieur 18 cesse. En même temps, cette lé gère tension fait suivre à la matière le trajet le plus court en contact avec le rouleau de section transversale décroissante 18.
Ce trajet le plus court est représenté par la ligne<I>e, h,</I> et, en rai son de la tension ou traction exercée sur la ma tière, le point de contact de la matière avec le rouleau 18 se rapprochera de l'extrémité de petit diamètre du rouleau, en produisant ainsi un mouvement progressif de la matière vers l'extrémité de petit diamètre du rouleau 18 et en réduisant ainsi la vitesse de la matière et en tendant à nouveau à produire du mou dans celle-ci. Un équilibre approximatif est alors établi, bien que la matière continue à se dé placer à un faible degré dans un sens et dans l'autre le long du rouleau supérieur 18.
La tendance de la matière à se déplacer vers la droite sur le rouleau inférieur 19 est plus grande lorsque l'axe de ce rouleau est in cliné que lorsque cet axe est sensiblement hori zontal et, par conséquent, une tension plus forte est engendrée dans la matière lorsqu'elle atteint une position d'équilibre quand le rou leau est horizontal que lorsqu'il est incliné. On peut, par suite, par l'inclinaison de l'axe du rouleau 19, régler le degré de tension désirée pour la matière à traiter.
Comme représenté sur la fig. 1, si la ma tière subit un retrait pendant son passage à travers le laveur, elle se placera sur les rou leaux de section transversale décroissant, en des endroits qui sont plus rapprochés de l'ex trémité de petit diamètre de ces rouleaux, de manière à compenser ce retrait. Il est prévu un dispositif à l'extrémité d'entrée du bac pour guider la matière vers une partie choisie du premier rouleau de section transversale dé croissante, de manière à déterminer la vitesse d'entraînement de la matière dans le laveur. Si l'on constate que la matière a tendance à dé- passer l'extrémité de petit diamètre des rou leaux, on peut augmenter la vitesse d'entrée en déplaçant la matière vers l'extrémité de grand diamètre du premier rouleau.
Au con traire, s'il se produit un allongement dans 1a_ matière à son passage à travers le bac et si la matière a tendance à dépasser l'extrémité de grand diamètre des rouleaux, on déplace sim plement la matière vers l'extrémité de petit dia mètre du premier rouleau de section transver sale décroissante. Un mécanisme approprié pour effectuer le réglage ci-dessus décrit de la vitesse d'entrée de la matière est représenté sur les fig. 1 et 2 et est constitué par une paire de doigts de guidage verticaux 11, montés de façon à pouvoir se déplacer dans le sens trans versal du bac sur une tige filetée rotative allon gée 12 et une tige-glissière fixe 13.
En faisant tourner la tige filetée 12, il est possible de ré gler la vitesse de la matière entrant dans le bac. Si l'on désire prévoir un réglage addition nel de la vitesse de la matière au delà des limites permises par le simple réglage de la po sition des doigts-guides 11, il peut être prévu, dans le mécanisme de commande 21, une trans mission à vitesse variable, par exemple comme représenté en 22 sur la fig. 1.
Pour effectuer le réglage de la position an gulaire de l'arbre 23 décrit ci-dessus, l'une des extrémités de cet arbre 23 est montée à pivot dans le bac 14, comme indiqué en 25 (fig. 3), et la seconde extrémité de cet arbre est montée de façon à pouvoir être déplacée dans le sens vertical entre des plaques de guidage 26. Le réglage de la position verticale de la seconde extrémité de l'arbre 23 est effectué à la main par une tige 27, qui est articulée sur l'arbre 23 à son extrémité inférieure et qui comporte à son extrémité supérieure une poignée 28. Un dispositif 29 permet de verrouiller la tige 27 dans la position de réglage choisie. Ainsi, en agissant simplement sur la poignée 28, il est possible de régler la tension dans la matière en boudin M.
Cette caractéristique de l'appareil décrit est particulièrement avantageuse lorsque l'appareil est employé pour traiter une grande variété de matières, qui doivent être traitées sous des tensions très différentes. Lorsqu'on traite des matières résistantes exigeant une forte tension, on place l'arbre 23 dans sa posi tion limite inférieure, tandis que lorsqu'on traite des matières fragiles qui exigent une fai ble tension, on place l'arbre 23 dans son incli naison maximum.
Les rouleaux 17 et 18 servent à produire un entraînement positif de la matière. Dans l'appareil représenté, une légère pression est exercée sur la. matière par le poids du rouleau de pression supérieur 17, reposant sur le rou leau inférieur 18. A cet effet, le rouleau supé rieur 17 peut se déplacer librement dans le sens vertical pour venir en contact avec le rou leau 18. Le rouleau 17 est monté de façon à pouvoir tourner sur un arbre 31, de section transversale carrée (fig. 4), au moyen de douil les 32, 32. Des plaques de guidage verticales 33, 33 et 34, 34, montées respectivement sur les parois longitudinales du bac, empêchent un déplacement latéral de cet arbre 31.
Pour em pêcher un déplacement axial de l'arbre 31, un goujon 35, fixé dans l'une des extrémités de cet arbre, est engagé à coulisse dans des fentes verticales 36, ménagées en coïncidence entre elles dans les plaques de guidage 34, 34. Le rouleau 17 peut ainsi reposer sur le rouleau 18 de manière à constituer un intervalle de pas sage 37 dans lequel la matière M est pincée, pour exprimer le liquide en excès.
Dans la variante de la fig. 5, une force de rappel est exercée sur le rouleau supérieur 17 pour assurer une pression suffisante entre les rouleaux supérieur et inférieur 17 et 18. Cette force de rappel est obtenue par un ressort agis sant à chaque extrémité de l'arbre 31. A cet effet, une cuvette inférieure 40 est articulée sur l'arbre 31 à chacune des extrémités opposées de celui-ci, et une seconde cuvette 41 est mon tée sur la paroi du bac 14 au moyen d'une con sole 42 fixée à cette paroi. Ces cuvettes 40 et 41 sont en coïncidence entre elles dans le sens vertical et compriment entre elles un ressort 43 travaillant à la compression. Les ressorts 43, 43 rappellent ainsi le rouleau supérieur 17 vers le bas contre le rouleau inférieur 18 avec une force élastique déterminée.
Dans une autre va- riante, on pourrait employer un dispositif de rappel hydraulique.
La fi-. 6 se rapporte à une autre forme d'exécution de l'appareil, dans laquelle chaque paire de rouleaux -17 et 18 est remplacée par un seul rouleau commandé 45, de section trans versale décroissante. Il est à remarquer que l'axe de rotation de ce rouleau 45 est horizon tal ; un dispositif de commande est indiqué en 46. Le fonctionnement de cette forme d'exécu tion est sensiblement le même que celui de la forme d'exécution des fig. 1 à 4, sauf qu'il n'est pas exercé de pression sur la matière à son passage sur le rouleau 45. Ce rouleau com pense le retrait ou l'allongement de la matière à son passage à travers le bain, de la même manière que décrit ci-dessus.
La matière, qui passe suivant une boucle sur le rouleau 45, vient automatiquement se placer en un endroit du rouleau qui assure une vitesse d'entraîne ment correspondant à la vitesse de déplace ment de la matière à travers le bac, en com pensant ainsi le retrait et l'allongement. De même que dans la forme d'exécution des fig. 1 à 4, on peut régler le degré de tension sur la matière en réglant à l'angle désiré l'inclinaison du rouleau inférieur de retenue.
Les<U>fi-.</U> 7 et 8 représentent une forme d'exécution dans laquelle les rouleaux supé rieurs sont remplacés par un seul rouleau 48 garni de barres. Ce rouleau 48 comprend des plaques d'extrémité 49 et 50, qui sont reliées entre elles à leur périphérie par plusieurs bar res 51. La plaque d'extrémité 49 est d'un dia mètre plus grand que la plaque d'extrémité 50, de sorte que la surface engendrée par les bar res 51 constitue une surface latérale de rouleau de section transversale décroissante suivant sa longueur. De même que dans les formes d'exé cution précédentes, le rouleau est commandé positivement à une vitesse constante et com pense le retrait ou l'allongement de la matière.
Le rouleau à barres représenté sur les fig. 7 et 8 convient particulièrement pour l'entraînement de matières dans une opération de teinture, dans laquelle il est désirable de réduire le con tact entre la matière et les rouleaux d'entraî nement. Lorsqu'on emploie des rouleaux de pres sion, comme représenté sur les fig. 1 à 4, il n'est pas nécessaire que l'intervalle de pinçage 37 entre les rouleaux soit horizontal ; les rou leaux peuvent être montés suivant un angle donné quelconque.
Dans la variante de la fig. 9, des rouleaux 53 et 54, qui sont similaires aux rouleaux 17 et 18, sont montés de telle manière que l'intervalle de pinçage 55 de la matière entre les rouleaux soit incliné vers le bas vers l'extrémité de grand diamètre du rou leau de section transversale décroissante. La matière, passant suivant une boucle sur le rou leau 53, vient se placer sur celui-ci en un en droit qui assure son entraînement à une vitesse qui compense le retrait ou l'allongement dans la matière et qui assure la tension désirée dans celle-ci, conformément à l'inclinaison des orga nes de retenue à la partie inférieure du bac.
Un réglage positif de la position de l'or gane de retenue inférieur n'est pas nécessaire. Par exemple, on peut laisser le rouleau infé rieur libre de se déplacer angulairement, comme représenté sur la fig. 10, sur laquelle le rouleau inférieur 56 est monté de façon à pouvoir tourner sur un arbre 57, qui est monté à pivot à l'une de ses extrémités en 58 et qui est libre de se déplacer verticalement à son autre extrémité entre des plaques de guidage 59. Une pièce 60 est fixée à l'extrémité libre de l'arbre 57, pour empêcher le rouleau 56 de porter contre le fond du bac.
Dans cette va riante, la tension dans la matière dépend prin cipalement du poids du rouleau inférieur, et l'appareil d'entraînement compense le retrait et l'allongement de la matière de manière à maintenir cette tension relativement constante.
La fig. 11 représente un autre genre de rouleau inférieur de retenue, qui consiste en un rouleau de section transversale décroissante 66, monté de façon à pouvoir tourner dans le bac suivant une inclinaison fixe relativement à l'axe de rotation des rouleaux supérieurs com mandés. Dans cette variante également, l'appa reil d'entraînement compense le retrait et l'al longement et maintient dans les limites désirées la tension dans la matière. Il n'est pas nécessaire que le rouleau infé rieur soit monté de façon à pouvoir tourner, en particulier lorsque la tension est réglée à une valeur relativement faible.
Dans ce cas, il n'est pas nécessaire que la pièce de guidage infé rieure soit un rouleau, comme décrit ci-dessus, mais elle peut être constituée par une simple barre ou analogue, comme indiqué en 61 sur la fig. 12. Dans cette variante, la barre est mu nie, au voisinage de chaque extrémité, d'une bride 62 qui empêche la matière de dépasser l'extrémité de la barre et de s'engager dans les supports 63, ce qui supprime la nécessité d'employer les barres limites inférieures 38.