Appareil pour joindre le bord avant d'une nouvelle bande à une bande prenant fin et se déplaçant dans une machine d'utilisation
La présente invention a pour objet un appareil pour joindre le bord avant d'une nouvelle bande avec une bande prenant fin et se déplaçant dans une machine d'utilisation, le tout sans interrompre ni ralentir l'alimentation de la bande à cette machine.
L'appareil selon l'invention est caractérisé par un dispositif de transmission débrayable entre la machine d'utilisation et le rouleau de la nouvelle bande, lequel dispositif de transmission comprend un dispositif d'accouplement électromagnétique susceptible de patiner et destiné à transmettre un couple jusqu'à une valeur déterminée, sensiblement proportionnelle à la valeur du courant de commande fourni audit dispositif d'accouplement, en ce qu'il comprend des moyens pour envoyer un courant audit dispositif d'accouplement avant que ne débute l'opération de jointement, de façon que ce dispositif patine lorsque le nouveau rouleau est accéléré, le rapport de transmission dudit dispositif de transmission, lorsque le dispositif d'accouplement cesse de patiner, étant tel que la vitesse périphérique du nouveau rouleau, préalablement entraîné,
soit sensiblement égale à la vitesse linéaire de la bande en mouvement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue schématique de ladite forme d'exécution de l'appareil, la machine d'utilisation étant constituée par une presse à imprimer.
La fig. 2 est une vue schématique fragmentaire d'une partie d'un support de rouleaux montrant des cames, des interrupteurs limiteurs, des bagues collectrices et des balais associés à celles-ci pour la commande.
La fig. 3 est une vue en élévation latérale d'une partie d'une presse à imprimer montrant en particulier les éléments de ladite forme d'exécution de l'appareil.
La fig. 4 est une vue en bout partiellement en coupe par la ligne 4-4 de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en plan du support d'entraînement préalable et de tension de transition avec les liaisons d'entraînement associées.
Les fig. 6 et 7 sont des vues en coupe par les lignes 6-6 et 7-7 de la fig. 5, d'un embrayage et d'un frein magnétiques respectivement.
La fig. 8 est un schéma de connexion pour ladite forme d'exécution de l'appareil.
La fig. 9 est un graphique de la variation de la tension en fonction du temps produite par les moyens de commande pour réduire graduellement la tension de transition.
La fig. 10 est une vue semblable à la fig. 5 d'une variante.
La fig. 11 est une vue en coupe par la ligne 11-11 de la fig. 10 et montrant des détails d'un embrayage et d'un frein électrique.
Les fig. 12 et 13 sont des schémas de connexions de cette variante.
L'appareil représenté schématiquement aux fig. 1 et 2 est du type décrit dans le brevet suisse No 332508.
Dans la forme d'exécution représentée, l'appareil comprend un support mobile pour des rouleaux de papier, représenté ici comme un assemblage 15 de bobines, placé au-dessous d'un dispositif 16 d'entraînement préalable et de mise sous tension de transition disposé d'un côté et d'un dispositif de collage 17 disposé de l'autre côté. Deux croisillons 20, 20a sont espacés axialement sur un arbre de bobine 18 (fig. 1 et 4), et supportent de façon rotative trois rouleaux de bande 21, 22 et 23. Le rouleau 21 peut être désigné comme étant le rouleau prenant fin puisqu'il est représenté en position d'alimentation avec la bande W tirée vers le haut dans le dispositif ou presse à imprimer désigné en 25. Le rouleau 22 peut être appelé rouleau neuf puisqu'il est celui à partir duquel la bande mobile sera tirée après l'opération d'assemblage.
Le rouleau 23 peut être appelé rouleau nouvellement chargé puisque, lors de la rotation de l'arbre 18, il se déplace à la position du nouveau rouleau et que le rouleau terminé 21 est destiné à être remplacé par un autre rouleau.
Pour faire tourner le support 15, en vue d'amener en position successivement les trois rouleaux qu'il porte, l'arbre 18 est relié à un moteur RM mis sous tension sélectivement à partir d'une source de tension appropriée, par l'intermédiaire de contacts RMC1,
RMC2 et RMC3 d'un contacteur comportant un enroulement RMC. On décrira ci-après comment l'enroulement RMC est commandé pour mettre sous tension le moteur RM et effectuer la rotation de Marbre 18.
Pour repérer la position angulaire d'un nouveau rouleau alors qu'il tourne autour de son propre axe dans le but qui va être décrit, chacun des axes de support de rouleau porté par les bras respectifs du croisillon 20 comporte une came C1, C2 ou C3 associée avec ceux-ci, et agissant de façon à ouvrir et à fermer une paire de contacts d'interrupteur CP i,
CP2 ou CP3 chaque fois que l'axe tourne d'une position angulaire donnée. Pour relier la série particulière de contacts associés au rouleau, dans la position de précollage dans le circuit de commande, le croisillon 20 porte une première bague collectrice 30 qui est circulaire et une seconde bague collectrice 31 formée de trois segments S1, S2, S3.
Des balais fixes 32 et 34 s'appuient contre les bagues collectrices 30 et 31 pour compléter les connexions électriques sélectives comme cela ressortira de la description qui va suivre en référence à la fig. 8. Egalement pour repérer les positions angulaires de l'arbre 18, le croisillon 20 porte deux cames 35 et 36. La came 36 coopère avec deux interrupteurs limiteurs fixes RLS2 et RLS4 qui sont actionnés chaque fois que les organes sui veurs sont engagés avec les parties soulevées 36 espacées à 1200 autour de la périphérie de la came. De façon semblable, un interrupteur limiteur RLS1 est actionné chaque fois que son organe suiveur vient en contact avec des parties soulevées 35a espacées autour de la périphérie de la came 35.
Ces trois interrupteurs limiteurs ont des contacts qui sont reliés dans des circuits de commande comme il sera décrit ci-après en référence à la fig. 8. Finalement, pour repérer lorsque le nouveau rouleau 22 a été déplacé adjacent à la bande mobile W, un relais photoélectrique PE est monté de telle manière qu'un faisceau lumineux dirigé dans celui-ci est interrompu par le bord avant du nouveau rouleau juste avant que celui ci atteigne la bande mobile.
Un dispositif de tension réglable est agencé pour freiner la rotation du rouleau d'alimentation 21 et maintenir une tension réglable prédéterminée dans la bande W alors qu'elle est tirée vers le haut dans la presse 25 à une vitesse linéaire dépendant de la vitesse de la presse, c'est-à-dire la vitesse d'un moteur d'entraînement PM. Ce dispositif est de préférence du type pneumatique. En résumé, le dispositif de tension automatique comprend des courroies 40 espacées sur la longueur du rouleau, fixées à des ressorts 41 à leurs extrémités inférieures et s'étendant vers le haut jusqu'en des points d'ancrage 42, de sorte qu'elles enveloppent partiellement et viennent en prise à frottement avec la périphérie du rouleau 21 prenant fin.
La bande W passe entre des rouleaux 44, 45 et, pardessus un rouleau flottant 46 porté par un bras 48 pivoté en 49. Le bras 48 est équilibré entre un cylindre de charge 50 alimenté en air comprimé à partir d'un réservoir 51 par l'intermédiaire d'une soupape de réglage 52 et une soupape de commande de tension 54 alimentée en air sous pression à partir du réservoir et reliée lors d'un mouvement de son piston 54a pour contrôler la pression fournie à travers le conduit 53 à un piston pneumatique 55 intercalé entre les extrémités inférieures des courroies de tension 40 et un cylindre d équilibrage.
Comme la tension dans la bande W augmente ou diminue, le bras 48 bascule autour de son pivot 49 déplaçant par là le piston 54a de sorte que le piston 55 augmente ou diminue la pression avec laquelle les courroies 40 viennent en prise avec le rouleau 21 et freinent celui-ci par frottement. La poussée par frottement des courroies 40 sur le rouleau 21 est ainsi automatiquement augmentée ou diminuée pour maintenir la tension dans la bande W à la valeur désirée. La valeur de la tension qui est automatiquement maintenue dans la bande peut être réglée en agissant sur un organe de commande qui, dans ce cas, est le bouton de réglage 52a de la soupape 52. cette dernière déterminant la force exercée par le cylindre de charge 50.
A ce point, on peut également observer qu'un rhéostat PR sensible à la pression est relié au dispos sitif de commande de tension de marche de sorte que la valeur commandée de la tension est réglée en ajustant la soupape 52, la valeur de la résistance variable PR étant modifiée de façon correspondante. Dans ce but, un soufflet dilatable 60 communique avec un conduit sur le côté sortie de la soupape 52 et l'extrémité libre du soufflet 60 est pivotée sur un bras oscillant 61 qui porte à son extrémité inférieure un contact coulissant. Ainsi, la valeur de la résistance branchée entre les deux lignes 62 et 63 et conduisant au circuit de commande 64 dépend directement de la valeur de la tension qui est maintenue automatiquement dans la bande W.
L'ensemble 16 d'entraînement préalable (fig. 1, 4 et 5) est monté sur les parties supérieures de sup ports 510 en forme de Y sur lesquels est également tourillonné l'arbre 18. L'ensemble comprend un chariot ou équipage 66 déplaçable et pouvant pivoter entre une position rétractée (permettant un jeu pour faire passer le rouleau lorsque le support de bobine tourne) et une position active (permettant au nouveau rouleau d'être soit entraîné, soit freiné). Un tel mouvement est effectué par un dispositif pneumatique 68 à double action sous la commande d'une vanne à quatre voies 69 déplacée entre ses deux positions en réponse à l'excitation ou à la désexcitation d'un solénoïde PDS de préentraînement.
L'équipage 66 supporte de façon rotative une courroie sans fin 70 qui peut ainsi être abaissée en contact frottant d'entraînement avec le nouveau rouleau 22 (fig. 1) ou rétractée (fig. 3) de manière à permettre au rouleau 23 nouvellement chargé d'être entraîné en rotation par le support dans la position du nouveau rouleau.
On comprendra que, avant une opération d'assemblage, les parties du bord d'attaque de la bande sur le nouveau rouleau 22 sont enduites d'une pâte adhésive ou colle appropriée qui reste collante. Des discontinuités ou irrégularités sont laissées dans l'adhésif à l'endroit où les courroies 40 de tension et la courroie 70 d'entraînement viennent en prise avec le nouveau rouleau.
Le dispositif de transport de colle 17 fonctionne de manière à dévier la bande W contre le nouveau rouleau 22 placé correctement en vue de fixer la bande au bord d'attaque du nouveau rouleau, et de couper la vieille bande à partir du rouleau terminé 21. Ce dispositif comprend un équipage ou support 75 pivoté de manière à basculer entre des positions soulevées et abaissées autour d'un arbre de support 76 sous l'influence d'un piston 77 pneumatique à double effet, commandé par une vanne 78 à solénoïde PCS déplacée entre ses deux positions en réponse à l'excitation ou la désexcitation dudit solénoïde PCS. Plusieurs balais 79 portés par le support de collage sont montés sur un arbre rotatif 80 qui est armé par une force élastique de ressorts de torsion (non représentés) et retenu par un cliquet 81.
Avec le support abaissé de telle façon qu'il pende pratiquement verticalement à partir de l'arbre de pivotement 76, le cliquet 81 peut être dégagé par excitation d'un solénoïde BS de balai de sorte que les balais 79 montés sur l'arbre 80 basculent vers l'extérieur et font dévier la bande W contre le nouveau rouleau 22 tournant. Celui-ci, à son tour, oblige la bande W à adhérer à la colle sur le bord menant de la bande du nouveau rouleau tirant cette dernière vers le haut dans la presse. Plusieurs couteaux 82 sont également montés sur le support 75 et sont fixés à un arbre rotatif 84 retenu contre la force élastique de ressorts de torsion (non représentés) au moyen d'un cliquet 85.
Ce cliquet peut être déplacé lors du mouvement de l'armature du solénoïde KS de couteau, de sorte que, avec le support 75, dans sa position abaissée, les couteaux 82 oscillent vers l'extérieur pour couper la bande W en un point situé audessous des balais 79 séparant ainsi la bande devant être tirée à partir du rouleau terminé 21.
Pour repérer la position du support 75, un premier interrupteur limiteur lCLS est monté sur un support fixe et placé de telle manière que son organe d'actionnement est enfoncé par le support lui-même lorsque ce dernier est complètement soulevé hors de la trajectoire comme représenté. Un second interrupteur de limite 2CLS, représenté sous forme d'un interrupteur à mercure, est monté sur le support luimême, de sorte que le mercure a une certaine position dans le tube lorsque le support est élevé et une autre position lorsque ledit support est abaissé. Le mercure établit et rompt des contacts électriques dans des buts de commande, comme il sera décrit ci-après.
Il ressort de ce qui précède et en se référant au brevet suisse No 332508 que, lorsque le rouleau d'alimentation 21 est presque terminé, la bobine 15 est tournée de manière à amener le nouveau rouleau 22 dans la position de précollage adjacente à la bande
W. L'extrémité de l'équipage 66 est abaissée jusqu'à ce que la courroie 70 vienne en prise avec la surface du nouveau rouleau 22 et la courroie entraînée accélère le nouveau rouleau à une vitesse périphérique qui est dans un rapport très exact avec la vitesse de la bande W. Le support de collage 75 ayant été également abaissé, dégage les balais 79 qui font dévier la bande W contre le nouveau rouleau, de sorte que cette bande adhère à l'adhésif ou à la colle se trouez vant sur l'extrémité menante de la bande du nouveau rouleau.
Ensuite, presque instantanément, le dégagement des couteaux 82 provoque la séparation de la bande tirée du rouleau 21 prenant fin. La bande est alors tirée du nouveau rouleau 22. Cependant, lorsque l'ancienne bande est séparée, les courroies de tension 40 ne sont pas en prise avec le nouveau rouleau 22. Des moyens sont prévus pour freiner le nouveau rouleau immédiatement après une opération d'assemblage pour créer une tension de transition, c'est-à-dire une tension dans la nouvelle bande pendant la période de transition nécessaire pour que la bobine 15 puisse tourner suffisamment pour amener le nouveau rouleau 22 en engagement avec les courroies 40.
L'appareil décrit comporte des moyens destinés à améliorer et à simplifier Fentraînement du nouveau rouleau avant l'opération d'assemblage et pour créer une tension de transition dans la nouvelle bande après l'opération d'assemblage.
Dans l'appareil décrit, le nouveau rouleau est entraîné préalablement à partir de la bande entraînée du dispositif d'impression ou presse 25 par l'intermé- diaire d'une liaison d'entraînement dégageable qui comprend un embrayage à friction pouvant patiner lors de l'application d'un couple réglable prédéterminé de sorte que, lors du début de l'entraînement préalable, l'embrayage patine pour provoquer une accélération douce du nouveau rouleau mais cesse entièrement de patiner et entraîne ainsi le nouveau rouleau dans la relation chronologique exacte par rapport à la presse et, par conséquent, à la vitesse exacte par rapport à la vitesse de déplacement de la bande après la période d'accélération.
De plus, immédiatement après une opération d'assemblage, la liaison d'entraînement préalable est dégagée et une liaison de freinage dégageable avec le nouveau rouleau est réalisée, cette liaison comprenant un embrayage pouvant glisser lors de l'application d'un couple réglable prédéterminé. La grandeur du couple de freinage, et ainsi la tension de transition, peut être effectuée automatiquement pour correspondre au degré de tension maintenue automatiquement dans des conditions normales par les courroies 40.
Finalement, lorsque le support de bobine 15 tourne pour déplacer le nouveau rouleau progressivement en prise avec les courroies 40, l'embrayage dans la liaison de freinage est commandé de telle manière que le couple de freinage transmis par celui-ci au nouveau rouleau diminue progressivement, de sorte que la somme de la tension de transition et de la tension créée par les courroies 40 est égale à la valeur désirée lorsque les courroies de tension exercent graduellement leur commande.
En se référant plus particulièrement aux fig. 3 à 5, le moteur de presse PM est monté sur le châssis de presse au-dessus du support de collage 75 et il comporte un arbre de sortie 90 travaillant dans une transmission 91 qui entraîne les cylindres rotatifs (non représentés) de la presse d'impression. Le moteur PM est du type à vitesse variable, de sorte que la presse peut être entraînée à n'importe quelle vitesse dans une gamme donnée.
L'ensemble 16 d'entraînement préalable comprend un châssis 95 qui est supporté de façon coulissante sur des traverses 96, 97 pour que la courroie 70 puisse être disposée axialement par rapport au nouveau rouleau et avoir un engagement d'entraînement avec celui-ci à n'importe quel endroit axial sélectionné. Pour permettre l'abaissement ou le soulèvement de la courroie 70 dans ou hors d'engagement avec le nouveau rouleau, un support de courroie 66 comprend des organes latéraux 66a qui sont écartés et supportés à une extrémité par des paliers 98 montés sur un manchon 99 claveté, mais pouvant coulisser axialement le long d'un arbre d'entraînement 100.
L'arbre d'entraînement 100 et le manchon 99 peuvent ainsi tourner par rapport aux organes latéraux 66a et ces organes peuvent pivoter autour de l'axe de l'arbre d'entraînement 100 grâce aux paliers 9S.
Pour basculer le support 66 autour de l'arbre 100 entre des positions soulevées et abaissées, le cylindre pneumatique 68 est monté fixe sur le châssis 95, et sa tige de piston 68a est reliée par l'intermédiaire d'une bielle 101 aux organes latéraux 66a. La courroie 70 passe sur des poulies 102 et 103, la première étant clavetée sur le manchon 99 et l'autre étant tourillonnée sur une tige 104 supportée par les organes latéraux 66a à l'extrémité opposée de ceux-ci. Avec le support 66 abaissé, de telle sorte que la courroie 70 est engagée avec la surface du nouveau rouleau 22 (comme représenté à la fig. 1), une connexion effective est établie entre le nouveau rouleau et l'arbre 100 pour l'entraînement ou le freinage.
Une liaison d'entraînement dégageable comprenant un embrayage susceptible de patiner est réalisée à partir du moteur PM ou d'une partie rotative de la presse entraînée par le moteur PM, avec l'arbre 100.
Dans ce but, une courroie 105 passe sur une poulie 106 montée sur l'arbre de sortie 90 du moteur PM et est reliée à la poulie d'entrée 108 d'une boîte 109 d'engrenages à angle droit comportant un arbre de sortie muni d'une poulie 110.
La poulie 110 est à son tour reliée à une seconde courroie 111 passant sur une poulie 112 calée sur un arbre d'entrée 113 d'un dispositif d'embrayage 114 d'entraînement présentant la caractéristique de patiner à partir d'un couple réglable prédéterminé. La courroie 111 passe sur une poulie-tendeur villa réglable pour mettre sous tension ladite courroie et compenser un excès de longueur de celle-ci. De plus, pour empêcher le patinage, cette construction rend possible l'utilisation de toutes les mêmes pièces dans des installations où les distances entre unités de presse ou l'emplacement des dispositifs de collage sont modifiées. La distance entre les poulies 110 et 112 peut être modifiée considérablement sans affecter aucune des pièces composantes.
Les courroies d'entraînement 105 et 111 sont de préférence du type denté, de sorte qu'il n'y a pas de patinage possible et que le rapport d'entraînement désiré est ainsi obtenu.
Dans le cas présent, le dispositif d'embrayage 114 est un embrayage électromagnétique à particules magnétiques comportant un arbre de sortie 115 portant une poulie 116 reliée par une courroie d'entraînement 118 à une poulie 119 calée sur l'arbre d'entraînement 100. Ainsi, lorsque l'embrayage 114 est engagé, une liaison d'entraînement est établie à partir du moteur PM par la transmission 109 à l'arbre d'entraînement 100 et de là par la courroie 70 au nouveau rouleau 22. Lorsque cette liaison est établie en premier lieu et que l'accélération du nouveau rouleau commence, I'embrayage 114 patine, de sorte qu'il n'y a pas de choc imposé sur les liaisons d'entraînement ni une charge brusque imposée au moteur
PM.
Cependant, bien que l'embrayage 114 patine, il transmet un certain couple dépendant de la valeur du courant d'excitation qui lui est fourni, de sorte que le nouveau rouleau accélère graduellement. Lorsque le nouveau rouleau atteint sa pleine vitesse, l'embrayage 114 cesse de patiner, de sorte que ledit rouleau est entraîné en synchronisme avec la vitesse de la presse (et la vitesse de la bande W) déterminée par le moteur de presse. Le couple transmissible par l'embrayage 114 sans patinage de ce dernier est établi de façon à avoir une valeur suffisamment faible pour accélérer le nouveau rouleau sans choc, mais est suffisamment élevé pour maintenir la vitesse après accélération.
En choisissant les diamètres des diverses poulies dans cette liaison de préentraînement, de même que le rapport d'entraînement pour la boîte de transmission à angle droit 109, la vitesse périphé rique du nouveau rouleau peut être établie de manière
à correspondre très exactement au rapport désiré de
la vitesse de la bande W avant une opération d'as
semblage ou de collage. Bien que le moteur de presse
PM puisse être entraîné à des moments différents
suivant des vitesses différentes, la vitesse linéaire de la bande W et la vitesse de rotation du nouveau rouleau entraîné au préalable, sont toutes deux propor
tionnelles à la vitesse du moteur de presse, de sorte
que la correspondance nécessaire de la vitesse périphérique du nouveau rouleau, par rapport à la vitesse linéaire de la bande sera obtenue indépendamment de la vitesse particulière à laquelle la presse fonctionne.
On se référera à la fig. 6 pour mieux comprendre la construction et le fonctionnement de l'embrayage électromagnétique 114, ce dernier comprend une enveloppe 125 présentant une bride 1 25a boulonnée ou fixée d'une autre manière sur les organes de châssis de presse 51. L'arbre d'entrée 113, qui porte la poulie 112, s'étend dans l'enveloppe 125 et est tourillonné dans des paliers à roulement à billes
126. Un élément d'embrayage cylindrique 128 est calé sur l'extrémité de l'arbre 113 et est constitué par une matière ferromagnétique et entouré par un élément d'embrayage cylindrique creux 129, également ferromagnétique et venu de fabrication avec l'extrémité intérieure de l'arbre de sortie 115, ce dernier étant également tourillonné dans l'enveloppe dans des paliers à billes 130.
L'élément 129 définit avec l'élément 128 une cavité 131 qui peut être remplie d'une matière visqueuse telle que de l'huile ou une graisse légère dans laquelle est dispersé un grand nombre de particules susceptibles d'être aimantées, par exemple de la limaille ou de la poudre de fer.
Dans quelques cas, la cavité peut être simplement remplie de poudre de fer et la matière visqueuse ou huile peut être supprimée. Le mélange huile-particules 132 est retenu dans la cavité par un joint 134 au point où l'arbre 113 sort de l'élément cylindrique creux 129.
Ainsi, les éléments d'embrayage 128 et 129 sont normalement libres de tourner l'un par rapport à l'autre. Pour effectuer l'engagement des éléments 128 et 129, une bobine d'excitation 135 est disposée dans l'enveloppe 125, cette bobine étant faiblement espacée de la surface extérieure de l'élément d'embrayage cylindrique 129. Lorsque du courant d'excitation traverse l'enroulement 135, un flux magnétique est engendré et traverse la pièce 136, l'élément 129, le mélange huile-particules 132 et l'élément d'embrayage 128. Ceci provoque le durcissement du mélange 132 qui devient beaucoup plus visqueux, de sorte qu'un couple est transmis d'un élément d'embrayage à l'autre.
La grandeur du couple de transmission est proportionnelle à la valeur du courant d'excitation fourni à l'enroulement 135, et si, avec l'enroulement 135 excité, le couple imposé à l'embrayage 114 excède une certaine valeur, les deux éléments d'embrayage patinent l'un par rapport à l'autre. Ainsi, la caractéristique de ce type particulier d'embrayage est qu'il transmet un couple jusqu'à une valeur prédéterminée entre ses arbres d'entrée et de sortie, en rapport avec la valeur du courant d'excitation fourni à l'enroulement 135, et si le couple appliqué à l'embrayage excède cette valeur, les deux éléments patinent, tandis qu'il continue à transmettre le couple prédéterminé.
Ce type d'embrayage crée une sollicitation de couple dépendant de la valeur du courant d'excitation et cette valeur de couple continue à être transmise même si le couple d'entrée est excessif et que les deux éléments d'embrayage patinent l'un par rapport à l'autre. Cependant, si le couple d'entrée est égal ou inférieur à la sollicitation de l'embrayage, la poudre de fer bloque les deux éléments d'embrayage de sorte que l'élément d'entrée entraîne l'élément de sortie sans patinage relatif.
Une liaison de freinage dégageable comprenant un accouplement susceptible de patiner pour un couple réglable prédéterminé, est prévue pour l'arbre d'entraînement 100, ainsi pour le nouveau rouleau 22 lorsque la courroie 70 est engagée avec celui-ci.
Comme décrit en référence à la fig. 5, une extrémité de l'arbre d'entraînement 100 fait saillie dans un frein électromagnétique 138 qui est, de préférence, du type à particules magnétiques. Comme représenté en détail à la fig. 7, le frein 138 comprend une enveloppe 139, présentant une bride 139a fixée par des boulons au châssis 510. L'arbre d'entraînement 100 s'étend dans l'enveloppe 139 où il est tourillonné dans des paliers à billes 140 et porte sur son extrémité intérieure un rotor de frein 141. Un stator de frein cylindrique creux 142 qui entoure le rotor 141 est supporté et fixé par l'enveloppe 139, le stator 142 définissant avec le rotor une cavité 144. Cette cavité est remplie d'une matière visqueuse telle que de l'huile ou de la graisse dans laquelle sont dispersées des particules de matière magnétique telle que de la limaille ou de la poudre.
Le mélange huile-particules 145 dans la cavité 144 permet ainsi au rotor 141 de tourner librement par rapport au stator 142 lorsqu'il n'est pas solidifié par le flux magnétique qui le traverse. Un enroulement d'excitation 146 est porté par une pièce magnétique 148 formant une partie de Enveloppe 139 et reliée rigidement au stator 142.
La pièce 148, le stator 142 et le rotor 141 étant formés du même métal à perméabilité élevée, lorsque l'enroulement 146 est excité à l'aide d'un courant, un flux magnétique traverse le mélange huile-particules 145 provoquant le durcissement de celui-ci, de sorte qu'un couple de freinage est transmis du stator 142 au rotor 141 et ainsi à l'arbre d'entraînement 100. La grandeur de ce couple de freinage dépend de la valeur du courant d'excitation fourni à l'enroulement 146, et le couple de freinage ou la force de retardement sur l'arbre 100 reste le même indépendamment d'un couple d'entrée plus grand agissant sur l'arbre 100 et provoquant le patinage du rotor 141 par rapport au stator 142.
L'embrayage à particules magnétiques 114 et le frein 148 également à particules magnétiques sont commandés de telle manière que ce dernier est dégagé et qu'une liaison de préentraînement est établie par l'intermédiaire de l'embrayage à partir du moteur de presse jusqu'au nouveau rouleau avant une opération d'assemblage ou de collage. En outre, immédiatement après une opération d'assemblage, l'embrayage à particules magnétiques est dégagé par désexcitation de son enroulement et une liaison de freinage retenant le nouveau rouleau 22 suffisamment pour que la tension de transition corresponde à la valeur de tension de marche est établie par excitation de l'enroulement de frein 146.
De plus, après que le nouveau rouleau est venu en contact avec les courroies de tension, le couple de freinage créé par le frein 138 diminue progressivement alors que le support 15 tourne après une opération d'assemblage et déplace le nouveau rouleau 22 progressivement en engagement actif avec les courroies de tension 40 (fig. 1).
Pour effectuer ces fonctions de commande, on utilise un dispositif de commande tel que celui repré-senté schématiquement à la fig. 8. Le dispositif de commande peut être décrit en suivant les opérations au cours d'un cycle complet de fonctionnement.
Lorsque l'opérateur de presse observe que le rouleau 21 (fig. 1), à partir duquel la bande W arrive à sa fin, il presse un bouton POSITION d'un interrupteur ayant normalement des contacts ouverts 150 et 151 (fig. 1). La fermeture des contacts 150 relie l'enroulement RMC du moteur de barillet sur des lignes d'alimentation de tension L1 L2 par l'intermédiaire de contacts PE1 normalement fermés du relais photoélectrique PE représenté à la fig. 1. La fermeture simultanée des contacts 151 met sous tension l'enroulement POS d'un relais d
vitesse périphérique du nouveau rouleau a précisément le rapport désiré avec la vitesse linéaire de la
bande W étant soit égal à cette vitesse, soit légère
ment plus grand ou plus petit selon le désir dans chaque installation particulière.
Après que le nouveau rouleau 22 a été entraîné préalablement jusqu'à sa vitesse normale, l'opérateur
actionne un interrupteur àUpoussoir comportant des
contacts normalement ouverts 156 (fig. 8). Ceci a pour effet de mettre sous tension l'enroulement PA d'un relais par du courant circulant de la ligne L1 à la ligne L2. Immédiatement des contacts PA1 normalement ouverts se ferment pour fermer le relais
PA à partir de la ligne L3. Des contacts PA2 également normalement ouverts se ferment pour préparer un circuit pour l'excitation d'un relais de commande E.
Les contacts CP2 commandés par la came C2 pour le nouveau rouleau 22 sont à ce moment reliés en série sur les lignes L1 et L2 par le balai et la bague collectrice 32, 30, ainsi que le balai 34 et le segment de bague collectrice S2. La fermeture des contacts CP2 indique que le dessin de colle sur le bord menant du nouveau rouleau présente juste une pointe opposée à la bande mobile W et provoque une excitation de l'enroulement de relais E à ce moment.
Il en résulte que les contacts de relais El sont momentanément fermés et que l'enroulement D d'un relais auxiliaire est momentanément excité par du courant provenant de la ligne L3 à travers les contacts PA1 maintenant fermés et les contacts El fermés. Lorsque le relais D est excité, ses contacts D1 normalement ouverts en parallèle avec les contacts
El se ferment pour créer un circuit de maintien. Lorsque les contacts CP2 se rouvrent ensuite, l'enroulement de contact E est désexcité, de sorte que les contacts E2 normalement fermés de ce relais se referment alors. Ceci complète un circuit d'excitation pour le solénoïde BS de balai, ce solénoïde déclenchant ainsi le verrou de balai 81 comme déjà expliqué en référence à la fig. 1. Les balais 79 oscillent vers l'extérieur et dévient la bande mobile W contre la surface du nouveau rouleau.
Le dégagement des balais a également pour effet de fermer les contacts BOLS 1 d'interrupteur de limite de balais préparant un circuit d'excitation pour le solénoïde de couteau KS.
Lorsque le nouveau rouleau a effectué une révolution et que les contacts CP2 se ferment une seconde fois, indiquant que l'application de colle sur le nouveau rouleau a juste passé au-dessous et adhéré à la bande mobile, I'enroulement de relais E est momentanément excité une seconde fois. Les contacts E4 normalement ouverts se ferment momentanément et créent un circuit d'excitation pour le solénoïde de couteau KS à travers les contacts BLS1 maintenant fermés. En conséquence, le solénoïde de couteau dégage le verrou 85 comme déjà décrit en référence à la fig. 1, de sorte que les couteaux 82 oscillent en avant et coupent la vieille bande qui est tirée à partir du rouleau 21 prenant fin. La bande mobile W est maintenant tirée à partir du nouveau rouleau 22 et le rouleau 21 est complètement éliminé de l'alimentation de la presse.
I1 ressort de la fig. 8 que, au moment où les couteaux sont relâchés par l'excitation du solénoïde
KS, un relais auxiliaire KR branché en parallèle est excité, provoquant la fermeture de ses propres contacts KR1 normalement ouverts et créant un parcours de fermeture pour le solénoïde KS et le relais
KR. Le relèvement ou l'excitation du relais KR signifie ainsi que l'opération d'assemblage est terminée, c'est-à-dire que l'ancienne bande a été collée au bord menant du nouveau rouleau et coupée.
Lorsque les couteaux sont dégagés, les contacts
KR2 du relais KR se ferment pour former un circuit de fermeture pour le relais E, ce dernier n'étant pas soumis à une excitation et une désexcitation lorsque les contacts CP2 continuent à être ouverts et fermés.
Les contacts normalement fermés KR3 du relais de couteau s'ouvrent pour interrompre le parcours d'excitation pour l'enroulement 135 de l'embrayage à particules magnétiques, de sorte que cet embrayage est désexcité et la connexion d'enroulement à partir du moteur de presse PM au nouveau rouleau est dégagée. Egalement au moment où les couteaux sont dégagés et le relais KR excité, les contacts KR4 normalement ouverts se ferment pour compléter un parcours d'excitation à partir de la ligne Lt par l'intermédiaire d'une ligne de redresseurs 158 à double alternance et des contacts d'interrupteurs de limite RLS la et RLSlb normalement fermés pour l'enroulement 146 du frein magnétique.
Le rhéostat de pression PR en série avec ce circuit est, comme déjà décrit, réglé automatiquement selon l'ajustage de l'organe 52a de réglage de tension (fig. 1). La grandeur du courant à travers l'enroulement 146 dépend du réglage du rhéostat PR et est ainsi proportionnelle à la tension de bande maintenue automatiquement sur le rouleau se terminant par les courroies 40. Dès que l'opération d'assemblage est terminée, la connexion d'entraînement préalable par l'intermédiaire de l'embrayage magnétique 114 est rompue et une tension de transition freinant la liaison par l'intermédiaire du frein à particules magnétiques 138, est établie.
La grandeur du courant traversant la bobine d'excitation de frein 146 déterminée par le réglage automatique du rhéostat de pression PR et ainsi la force de freinage exercée par le frein 133 sur le nouveau rouleau crée automatiquement le même degré de tension dans la bande que l'on obtiendrait dans des circonstances normales à partir des courroies 40.
On remarque à la fig. 8 que, lorsque l'enroulement de freinage 146 est excité, un condensateur 159 est chargé à la polarité indiquée par une résistance de charge 160 les deux étant connectés comme repré- sentés en parallèle avec l'enroulement 146. Le but de ce condensateur apparaîtra dans la description qui va suivre.
Dès que l'opération d'assemblage a été terminée, c'est-à-dire que les couteaux sont dégagés pour sépa rer la bande tirée à partir du rouleau prenant fin, il est désirable de faire tourner le support 15 pour amener le nouveau rouleau en prise avec les courroies de tension 40. Dans ce but, des contacts KR5 normalement fermés sont branchés en série avec le solénoïde PC3 du support du dispositif de collage.
Ainsi, lors d'une excitation du relais de couteaux
KR, les contacts KR5 s'ouvrent pour désexciter le solénoïde PCS provoquant par là le déplacement du piston pneumatique 77 par la soupape 78 (fig. 1) dans une direction soulevant le support 75. Lorsque le support 75 est partiellement rétracté, les contacts 2CLSa normalement fermés de l'interrupteur de limite du second support se referment et mettent sous tension l'enroulement de contacteur RMC par l'intermédiaire des contacts PA3 maintenant fermés. On remarquera que, au commencement du cycle d'opération, les contacts 2CLSa étaient fermés avec le support de dispositif de collage soulevé, mais les contacts PA3 étaient alors ouverts, de sorte que les contacts 2CLSa ne créaient pas une excitation pour l'enroulement RMC.
Lors de cette excitation de cet enroulement RMC, les contacts RMC1, RMC2,
RMC3 se ferment pour mettre sous tension le moteur RM (fig. 1) qui entraîne le support 15 dans le sens des aiguilles d'une montre déplaçant le nouveau rouleau vers les courroies 40.
Lorsque le nouveau rouleau 22 se met en mouvement pour venir en prise avec les courroies 40, la came 35 portée par le support 15, actionne l'inter- rupteur de limite RLS1 (fig. 2). Ainsi, les contacts d'interrupteurs de limite RLSla et RLSlb (fig. 8) s'ouvrent, les deux, juste au moment où le nouveau rouleau se met en marche pour venir en prise avec les courroies 40. Ceci a pour effet que l'enroulement 146 pour le frein 138 est déconnecté des lignes d'alimentation L1, L2, mais n'est pas complètement désexcité à ce moment. Le condensateur 159 sert à réduire graduellement la circulation du courant à travers l'enroulement d'excitation 146 et réduit ainsi graduellement le couple créé par le frein 138 alors que le nouveau rouleau se déplace progressivement en prise avec les courroies 40.
Ceci est clair, puisqu'on peut observer que, dès que les contacts RLSla et RLSlb s'ouvrent, le condensateur 159, qui a été préalablement chargé à la polarité indiquée à la fig. 8, commence à se décharger à travers la résistance 160 et l'enroulement 146.
Les variations dans la tension de bande créées par les courroies 40, d'une part, et par la courroie 70 en prise avec le nouveau rouleau et freinée par le frein 138, d'autre part, sont représentées graphiquement à la fig. 9. Pendant la période entre les temps t0 et t2, les courroies 40 sont en prise avec le rouleau prenant fin et créent une tension d'une valeur sélectionnée indiquée en 161 dans la bande mobile W. On suppose que le préentraînement du nouveau rouleau commence à l'instant t1 et que l'assemblage est terminé à l'instant t. (les couteaux coupent la vieille bande après qu'elle a été collée à l'extrémité menante du nouveau rouleau).
Entre les temps t. et ts (ce dernier marquant l'instant où le nouveau rouleau vient en contact avec les courroies 40 lorsque le support 15 tourne), le frein 138 est excité et retarde le nouveau rouleau pour créer la tension de transition dans la nouvelle bande à la valeur indiquée en 162. Pendant cet intervalle, les courroies 40 ne contribuent pas à la tension de la bande puisque le nouveau rouleau n'est pas en contact avec elles.
Ensuite, lorsque le nouveau rouleau vient en contact initial avec les courroies 40 (à l'instant t3) et se déplace progressivement en contact plus serré avec celles-ci, la tension dans la bande créée par ces courroies augmente graduellement comme représenté par la courbe 163 à la fig. 9. Mais, à l'instant ts,
I'enroulement 146 pour le frein 138 est déconnecté de son circuit d'excitation par l'ouverture des contacts RLS la, RLS lb, de sorte que le condensateur 159 commence à décharger un courant diminuant de façon exponentielle à travers l'enroulement 146 (fig. 8). Il en résulte que la tension dans la bande due au frein 138 et à la courroie 70 agissant sur le nouveau rouleau diminue doucement comme représenté en 164 à la fig. 9.
La somme des valeurs de tension 163 et 164 est une tension pratiquement constante 165 dans la bande entre les temps t3 et t4. Après le temps t4, les courroies et le dispositif pneumatique automatique de mise sous tension commandent de nouveau complètement la tension de bande.
On remarquera par conséquent que, avec l'appareil décrit, la tension dans la bande se déplaçant dans la presse est maintenue sensiblement constante et uniforme pendant tout le cycle d'une opération d'assemblage.
Alors que le nouveau rouleau 22 avance en prise avec les courroies 40, la came 36 actionne l'interrupteur RLS2 (fig. 2). Ainsi, les contacts RLS2 normalement fermés (fig. 8) s'ouvrent pour désexciter le relais PD provoquant par là la réouverture des contacts PD2 normalement ouverts (qui étaient fermés pour fermer le solénoïde PDS même si les contacts 1 CLOS 1 sont ouverts, alors que le support du dispositif de collage était rétracté) pour désexciter le solénoïde PDS de préentraînement. Il en résulte que la soupape 69 est réglée de manière à déplacer le piston pneumatique 68 (fig. 1) qui soulève le support 66 d'entraînement préalable à sa position élevée.
Au stade final dans le cycle de fonctionnement, la came 36 actionne l'interrupteur RLS4 (fig. 2) ouvrant par là les contacts normalement fermés
RLS4a (fig. 8) dans le circuit de fermeture pour l'enroulement de relais POS. Ainsi, le relais POS est ouvert, de sorte que les contacts POS2 s'ouvrent et désexcitent tous les éléments de commande reliés à la ligne auxiliaire L3. Le relais PA est désexcité et les contacts PA3 se rouvrent pour interrompre le circuit de fermeture pour le contacteur de moteur
RMC du support de bobine. Par conséquent, les contacts RMC1, RMC2 et RMC3 à la fig. 1 s'ouvrent pour désexciter le moteur RM du support de bobine et l'appareil est ainsi dans sa condition de marche régulière avec la bande prise à partir du rouleau 22 au lieu du rouleau 21.
Lorsque le rouleaeu 22 va prendre fin, la suite des opérations décrites se répète excepté que, cette fois, c'est le rouleau 23 qui devient le nouveau rouleau auquel la bande mobile est assemblée.
Se référant aux fig. 10 à 13, de la deuxième forme d'exécution, qui réalise tous les avantages de la première forme d'exécution décrite, mais ne nécessite qu'un seul accouplement d'entraînement susceptible de patiner, les mêmes parties seront désignées par les mêmes signes de référence que dans la forme d'exécution précédente et l'on ne décrira que les différences principales entre les deux exécutions.
Le support de préentraînement 66 est agencé de manière à etre soulevé ou abaissé autour de l'arbre 100, et la courroie 70 est disposée pour être entrainée ou freinée par l'arbre 100 comme décrit précédemment. De façon semblable, une liaison d'entraîné nement est réalisée à partir du moteur de presse PM par l'intermédiaire de la courroie 105, la transmission 109 et la courroie 111 jusqu'à la poulie 112 comme déjà décrit. Dans cette seconde forme d'exécution cependant, L'arbre 100 n'est pas directement associé à un frein magnétique à particules, mais simplement tourillonné dans un palier 170 dans le châssis 510.
Pour créer soit une connexion d'entraînement à partir de la poulie 112 (et ainsi du moteur PM), soit une connexion de freinage à l'arbre 100 et à la courroie 70, un frein et un embrayage sont disposés de manière à agir sur un arbre d'entraînement intermédiaire 171. Ce frein et cet embrayage n'ont pas besoin d'être des accouplements susceptibles de patiner et ils sont incorporés dans un dispositif combiné d'embrayage et de frein électromagnétique 172.
La fig. 1 1 montre ce dispositif 172 en détail.
Comme représenté, la poulie 112 est calée sur un arbre d'entrée 174 tourillonné dans une enveloppe 175 comportant une bride 175a boulonnée ou fixée d'une autre manière sur le châssis 510. L'extrémite intérieure de l'arbre 174 présente une bride portant plusieurs chevilles 176 espacées circulairement, sur lesquelles coulisse une armature magnétique 178 présentant une surface d'embrayage à friction 179. Un organe de plateau 181 est fixé sur l'extrémité d'un arbre de sortie 180 également tourillonné dans l'enveloppe 175, ce plateau portant un élément d'embrayage 182 contenant un enroulement 184 et présentant une surface de frottement 185 opposée à la surface 179 de l'armature 178.
Pour alimenter en courant d'excitation l'enroulement 184, ce dernier est relié à des bagues collectrices 186 montées sur un organe isolant 188 porté par le plateau 181 et venant en prise avec des balais 189 supportés par l'enveloppe 175 et menant aux bornes électriques 190.
Il ressort par conséquent de ce qui précède que si du courant d'excitation est fourni à l'enroulement 184, L'armature 178 est attirée axialement vers l'élément d'embrayage 182, de sorte que les surfaces de frottement 179 et 185 viennent en prise d'entraînement. Dans ces conditions, l'arbre d'entrée 174 entraîne desmodromiquement l'arbre de sortie 180.
Pour freiner l'arbre 180, le plateau 181 porte plusieurs chevilles espacées circulairement sur lesquelles une armature de frein 194 peut coulisser axialement, cette armature comportant une surface de frottement 195. Un stator de frein 196 opposé axialement à l'armature 194 est fixé rigidement à l'enveloppe 175 et contient un enroulement de frein 198, ce stator présentant une surface de frottement 199. Lorsque du courant d'excitation est fourni à l'enroulement 198, l'armature de frein 194 est attirée vers l'organe 196 amenant les surfaces de frottement 195 et 199 en prise serrée, de sorte que l'arbre 180 est maintenu fixe.
Alors qu'il est possible que ce dispositif électromagnétique de frein et d'embrayage puissent patiner si des couples excessifs leur sont appliqués, il est important que, pendant le fonctionnement, on empêche une rotation relative entre les surfaces coopérantes d'embrayage et de frein car cela provoquerait une usure excessive et nécessiterait des réparations ou un remplacement. Ainsi, le frein et l'embrayage du dispositif 172 sont destinés à avoir une action de blocage positif entre les éléments d'embrayage coopérants et les éléments de frein coopérants. Une liaison d'entraînement desmodromique est établie à partir de l'arbre d'entrée 174 à l'arbre de sortie 180 lorsque l'enroulement d'embrayage 184 est excité et qu'une liaison de freinage est établie de l'enveloppe fixe 175 à l'arbre de sortie 180 chaque fois que l'enroulement 198 est excité.
Comme représenté à la fig. 11, l'arbre de sortie 180 est relié par un accouplement 200 à l'arbre d'entraînement intermédiaire 171. L'arbre 171 forme l'entrée d'un embrayage susceptible de patiner, représenté à la fig. 10 comme un embrayage magnétique à particules 1 14a semblable en tous points à l'embrayage 114 de la fig. 6. L'embrayage 1 1 4a comporte un arbre de sortie 201 portant une poulie 202 qui est reliée par une courroie 204 à une poulie 205 calée sur l'arbre d'entraînement 100. Chaque fois qu'une connexion d'entraînement est établie par l'intermédiaire de l'embrayage du dispositif 172, l'embrayage 1 14a est également compris dans la liaison d'entraînement à partir du moteur de presse PM à la courroie 70 de préentraînement et au nouveau rouleau 22.
D'autre part, lorsqu'une liaison de freinage est établie par le dispositif 172, maintenant l'arbre 180 fixe, l'embrayage 1 14a est alors également compris dans la liaison de freinage à partir du châssis 510 jusqu'à l'arbre d'entraînement 100, la courroie 70 et le nouveau rouleau 22.
Grâce à cette disposition, des moyens sont pre- vus qui établissent une liaison d'entraînement dégageable à partir du moteur de presse ou d'une partie rotative avec celui-ci au nouveau rouleau, une telle connexion comprenant l'embrayage du dispositif 172 de même qu'un accouplement d'entraînement susceptible de patiner formé par l'embrayage 114a. De plus, lorsqu'on désire freiner le nouveau rouleau pour créer une tension de transition, le frein du dispositif 172 maintient desmodromiquement l'arbre de sortie 180 fixe, la liaison de freinage à partir de cet arbre de sortie jusqu'au nouveau rouleau comprenant le dispositif d'accouplement susceptible de patiner de l'embrayage 114a.
Par conséquent, pendant le freinage, les éléments d'embrayage à friction 195, 199 ne patinent pas l'un par rapport à l'autre, mais les éléments d'embrayage dans l'embrayage 1 1 4a peuvent patiner l'un par rapport à l'autre et transmettre un couple dépendant de la valeur du courant utilisé pour exciter l'enroulement de l'embrayage 114a.
Pour mieux comprendre la manière suivant laquelle la liaison de préentraînement et la liaison de freinage comprenant toutes deux l'embrayage 114a, sont commandées avant et après l'opération d'assemblage, on se référera aux fig. 8, 12 et 23. La fig. 12 montre, dans le cadre A', en pointillé, des commandes qui sont substituées à celles figurant dans le cadre en pointillé A de la fig. 8, et la fig. 13 illustre dans le cadre en pointillé B' des commandes qui remplacent celles du cadre B de la fig. 8, pour la mise en oeuvre de la seconde forme d'exécution.
Dans cette seconde forme d'exécution, le cycle d'opérations se fait comme déjà décrit en référence à la fig. 8 jusqu'au moment où l'interrupteur de préentraînement est actionné. Lorsque les contacts PD 1 se ferment pour exciter le solénoïde PD et ainsi placer la ligne auxiliaire L4 au même potentiel que la ligne principale L1, l'excitation de l'enroulement 1 35a pour l'embrayage 1 1 4a est excité par du courant traversant une ligne de redresseurs 210 à double alternance, des contacts RLS la normalement fermés, des contacts KR7 normalement fermés (commandés par l'enroulement de relais KR) et des contacts RLSlb normalement fermés.
Simultanément du courant circule à travers une ligne de redresseurs 214 à double alternance par des contacts KR8 normalement fermés (fig. 13) et l'en- roulement d'embrayage 184 du dispositif de freinage 172. Par conséquent, une connexion d'entraînement est établie à partir du moteur PM par le dispositif 172 et l'embrayage 1 1 4a susceptible de patiner est excité pour transmettre un couple prédéterminé à l'arbre d'entraînement 100, la courroie 70 et le nouveau rouleau 22. L'embrayage 1 1 4a pouvant patiner, le moteur d'entraînement de presse PM n'est soumis à aucun choc ni surcharge. Le nouveau rouleau 22 est, par conséquent, accéléré doucement jusqu'à ce qu'il atteigne sa pleine vitesse et que l'embrayage il 4a cesse de patiner.
Ensuite, l'opérateur ferme momentanément l'in- terrupteur pour le dispositif de collage, de sorte que le solénoïde de balai BS est excité pour dégager les balais et le solénoïde de couteau KS est excité ultérieurement pour dégager les couteaux comme décrit précédemment en référence à la fig. 8. Lorsque le solénoïde KS est excité, le relais de commande de couteaux KR est également excité. Par conséquent, immédiatement après une opération d'assemblage, les contacts KR8 s'ouvrent pour désexciter l'enroulement d'embrayage 184, tandis que les contacts KR9 se ferment pour exciter l'enroulement de frein 198.
Ainsi, l'embrayage du dispositif 172 est relâché pour dégager la liaison d'entraînement à partir du moteur
PM, tandis que le frein dans le dispositif 172 est engagé pour maintenir l'arbre de sortie 180 fixe (fig.
11). Lorsque les couteaux sont dégagés et le relais
KR excité, les contacts KR7 (fig. 12) s'ouvrent de sorte que du courant circule à travers l'embrayage 135a et est limité selon le réglage du rhéostat PR.
Le réglage de ce rhéostat PR est, comme déjà décrit en référence à la fig. 1, modifié automatiquement selon la valeur de la tension qui est maintenue automatiquement dans la bande mobile par les courroies 40. Ainsi, avec l'arbre 180 maintenu fixe par le frein électromagnétique, I'embrayage 1 1 4a ne transmet qu'un couple prédéterminé de freinage à l'arbre 100, à la courroie 70 et au nouveau rouleau 22. La valeur du courant à travers l'embrayage 1 35a étant commandée par le rhéostat PR, la tension de transition créée par l'embrayage magnétique et le frein a la même valeur que celle obtenue si le nouveau rouleau était déjà en prise avec les courroies de mise sous tension 40.
Pendant la période d'excitation de l'enroulement 135 par le courant circulant à travers les contacts
RLSla, le rhéostat PR et les contacts RLSlb, les contacts de relais de couteaux KR6 sont fermés, de sorte que le condensateur 212 se charge, par l'intermédiaire de la résistance 211 à la polarité indiquée.
Ensuite, comme déjà décrit en référence à la fig. 8, le support 15 commence à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, déplaçant le nouveau rouleau 22 en prise avec les courroies 40. Juste au moment où le nouveau rouleau fait contact avec les courroies 40, I'interrupteur de limite RLSI est actionné comme déjà décrit. Par conséquent, les contacts RLSla et RLSlb, à la fig. 12, sont tous deux ouverts, déconnectant l'enroulement 1 35a des lignes d'excitation L4, L2. Le condensateur 212, qui était chargé par l'intermédiaire de la résistance 211 lorsque les contacts KR6 se ferment en réponse au dégagement des couteaux, commence à se décharger comme représenté par la flèche en pointillé à la fig.
12, à travers l'enroulement 135a. Le couple de freinage transmis par cet embrayage à particules à partir de l'arbre maintenant fixe 180 tombe, par conséquent, de façon exponentielle, comme représenté au graphique 164 de la fig. 9. Alors que le nouveau rouleau se déplace progressivement en engagement actif avec les courroies 40 de mise sous tension, le couple de freinage exercé sur le nouveau rouleau par l'embrayage 114a et l'embrayage 194, 196 décroît progressivement.
Le reste des opérations du cycle se fait exactement de la même manière que déjà décrit en référence à la fig. 8. I1 ressort de ce qui précède que, dans la seconde forme d'exécution, le dispositif 172 d'embrayage et de frein sert à établir une liaison d'entraînement desmodromique du moteur de presse à l'arbre intermédiaire d'entraînement 171 ou à exercer une force de blocage et de freinage sur l'arbre 171. L'embrayage 114a est compris à la fois dans la liaison d'entraînement et de freinage avec le nouveau rouleau. Par conséquent, pendant l'entraînement préalable, l'excitation de l'embrayage magnétique à particules a pour effet que ce dernier transmet le couple au nouveau rouleau, ses composants patinant suivant la nécessité jusqu'à ce que le nouveau rouleau atteigne sa pleine vitesse.
Lorsque la tension de transition doit être créée, la valeur du courant utilisé pour exciter l'enroulement de l'embrayage 114a détermine la valeur de cette tension de transition et ceci est fait automatiquement en accord avec la tension régulière maintenue par les courroies 40 grâce au réglage automatique du rhéostat PR. Finalement, le courant d'excitation à travers l'enroulement 1 35a de l'embrayage il 4a diminue de façon exponentielle, alors que le nouveau rouleau se déplace dans les courroies 40 de mise sous tension par les commandes représentées à la fig. 12 qui font que le condensateur 212 se décharge par la bobine 135a.
Ainsi, dans la forme d'exécution préférée de l'invention, un seul embrayage magnétique à particules sert à deux buts et se trouve effectivement dans les deux liaisons de préentrâîne- ment et de freinage avec le nouveau rouleau.
Apparatus for joining the leading edge of a new web to a web terminating and moving through a use machine
The present invention relates to an apparatus for joining the leading edge of a new web with a web terminating and moving in a machine of use, all without interrupting or slowing the feed of the web to that machine.
The apparatus according to the invention is characterized by a disengageable transmission device between the use machine and the roller of the new strip, which transmission device comprises an electromagnetic coupling device capable of slipping and intended to transmit a torque up to 'to a determined value, substantially proportional to the value of the control current supplied to said coupling device, in that it comprises means for sending a current to said coupling device before the jointing operation begins, so that this device slips when the new roller is accelerated, the transmission ratio of said transmission device, when the coupling device stops slipping, being such that the peripheral speed of the new roller, previously driven,
or substantially equal to the linear speed of the moving strip.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the apparatus forming the subject of the present invention.
Fig. 1 is a schematic view of said embodiment of the apparatus, the machine for use being constituted by a printing press.
Fig. 2 is a fragmentary schematic view of a portion of a roller carrier showing cams, limit switches, slip rings and brushes associated therewith for control.
Fig. 3 is a side elevational view of part of a printing press showing in particular the elements of said embodiment of the apparatus.
Fig. 4 is an end view partially in section taken along line 4-4 of FIG. 3.
Fig. 5 is a plan view of the pre-drive and transition tension bracket with associated drive links.
Figs. 6 and 7 are sectional views taken along lines 6-6 and 7-7 of FIG. 5, a magnetic clutch and brake respectively.
Fig. 8 is a connection diagram for said embodiment of the apparatus.
Fig. 9 is a graph of the variation of the voltage as a function of time produced by the control means for gradually reducing the transition voltage.
Fig. 10 is a view similar to FIG. 5 of a variant.
Fig. 11 is a sectional view taken along line 11-11 of FIG. 10 and showing details of a clutch and an electric brake.
Figs. 12 and 13 are connection diagrams of this variant.
The apparatus shown schematically in FIGS. 1 and 2 is of the type described in Swiss Patent No. 332508.
In the embodiment shown, the apparatus comprises a movable support for paper rolls, shown here as an assembly 15 of spools, placed below a device 16 for pre-driving and transition tensioning. arranged on one side and a gluing device 17 arranged on the other side. Two spiders 20, 20a are axially spaced on a spool shaft 18 (Figs. 1 and 4), and rotatably support three web rolls 21, 22 and 23. Roll 21 may be referred to as the ending roll since 'it is shown in the feed position with the web W drawn upwards into the device or printing press designated at 25. The roll 22 may be called a new roll since it is the one from which the movable band will be drawn after the assembly operation.
Roll 23 can be referred to as a newly loaded roll since, as the shaft 18 rotates, it moves to the position of the new roll and the completed roll 21 is intended to be replaced with another roll.
To rotate the support 15, with a view to bringing into position successively the three rollers which it carries, the shaft 18 is connected to an RM motor selectively energized from an appropriate voltage source, by the RMC1 contact intermediary,
RMC2 and RMC3 of a contactor comprising an RMC winding. How the RMC winding is controlled to energize the RM motor and rotate Marble 18 will be described below.
In order to locate the angular position of a new roller as it rotates around its own axis for the purpose which will be described, each of the roller support axes carried by the respective arms of the spider 20 has a cam C1, C2 or C3 associated with these, and acting to open and close a pair of switch contacts CP i,
CP2 or CP3 whenever the axis rotates by a given angular position. To connect the particular series of contacts associated with the roller, in the pre-gluing position in the control circuit, the spider 20 carries a first slip ring 30 which is circular and a second slip ring 31 formed of three segments S1, S2, S3.
Fixed brushes 32 and 34 bear against the slip rings 30 and 31 to complete the selective electrical connections as will emerge from the description which follows with reference to FIG. 8. Also to identify the angular positions of the shaft 18, the crosspiece 20 carries two cams 35 and 36. The cam 36 cooperates with two fixed limit switches RLS2 and RLS4 which are actuated each time the following members are engaged with the raised portions 36 spaced at 1200 around the periphery of the cam. Similarly, a limit switch RLS1 is actuated whenever its follower comes into contact with raised portions 35a spaced around the periphery of the cam 35.
These three limit switches have contacts which are connected in control circuits as will be described below with reference to FIG. 8. Finally, to locate when the new roll 22 has been moved adjacent to the moving belt W, a PE photoelectric relay is mounted such that a light beam directed into it is interrupted by the leading edge of the new roll just right. before it reaches the moving strip.
An adjustable tension device is arranged to brake the rotation of the feed roll 21 and maintain a predetermined adjustable tension in the web W as it is pulled up through the press 25 at a linear speed dependent on the speed of the web. press, i.e. the speed of a PM drive motor. This device is preferably of the pneumatic type. In summary, the automatic tensioning device comprises belts 40 spaced along the length of the roller, attached to springs 41 at their lower ends and extending upward to anchor points 42, so that they partially envelop and frictionally engage the periphery of the terminating roller 21.
The band W passes between rollers 44, 45 and, over a floating roll 46 carried by an arm 48 pivoted at 49. The arm 48 is balanced between a charge cylinder 50 supplied with compressed air from a reservoir 51 by the 'via a regulating valve 52 and a tension control valve 54 supplied with pressurized air from the reservoir and connected during movement of its piston 54a to control the pressure supplied through the conduit 53 to a piston tire 55 interposed between the lower ends of the tension belts 40 and a balancing cylinder.
As the tension in the band W increases or decreases, the arm 48 swings around its pivot 49 thereby moving the piston 54a so that the piston 55 increases or decreases the pressure with which the belts 40 engage the roller 21 and brake it by friction. The frictional thrust of the belts 40 on the roller 21 is thus automatically increased or decreased to maintain the tension in the band W at the desired value. The value of the tension which is automatically maintained in the band can be regulated by acting on a control member which, in this case, is the adjustment knob 52a of the valve 52. the latter determining the force exerted by the charging cylinder 50.
At this point, it can also be seen that a pressure sensitive PR rheostat is connected to the run voltage control device so that the commanded value of the voltage is set by adjusting the valve 52, the value of the resistance. variable PR being modified correspondingly. For this purpose, an expandable bellows 60 communicates with a conduit on the outlet side of the valve 52 and the free end of the bellows 60 is pivoted on a swing arm 61 which has a sliding contact at its lower end. Thus, the value of the resistance connected between the two lines 62 and 63 and leading to the control circuit 64 depends directly on the value of the voltage which is automatically maintained in the W band.
The pre-drive assembly 16 (Figs. 1, 4 and 5) is mounted on the upper parts of Y-shaped supports 510 on which the shaft 18 is also journalled. The assembly comprises a carriage or crew 66 Movable and pivotable between a retracted position (allowing play to pass the roll as the spool holder rotates) and an active position (allowing the new roll to be either driven or braked). Such movement is effected by a double-acting pneumatic device 68 under the control of a four-way valve 69 moved between its two positions in response to the energization or de-energization of a pre-drive PDS solenoid.
The crew 66 rotatably supports an endless belt 70 which can thus be lowered into driving rubbing contact with the new roller 22 (Fig. 1) or retracted (Fig. 3) so as to allow the newly loaded roller 23 to be rotated by the support in the position of the new roller.
It will be understood that, prior to an assembly operation, the parts of the leading edge of the strip on the new roller 22 are coated with an adhesive paste or suitable glue which remains tacky. Discontinuities or irregularities are left in the adhesive where the tension belts 40 and the drive belt 70 engage the new roll.
The glue conveying device 17 operates to deflect the web W against the new roll 22 correctly placed in order to secure the web to the leading edge of the new roll, and to cut the old web from the finished roll 21. This device comprises an assembly or support 75 pivoted so as to switch between raised and lowered positions around a support shaft 76 under the influence of a double-acting pneumatic piston 77, controlled by a displaced PCS solenoid valve 78. between its two positions in response to energizing or de-energizing said PCS solenoid. Several brushes 79 carried by the adhesive support are mounted on a rotary shaft 80 which is armed by an elastic force of torsion springs (not shown) and retained by a pawl 81.
With the bracket lowered such that it hangs substantially vertically from the pivot shaft 76, the pawl 81 can be disengaged by energizing a broom solenoid BS so that the brooms 79 mounted on the shaft 80 swing outward and deflect the web W against the new rotating roller 22. This, in turn, forces the strip W to adhere to the glue on the leading edge of the strip of the new roll pulling the strip up into the press. Several knives 82 are also mounted on the support 75 and are attached to a rotating shaft 84 held against the elastic force of torsion springs (not shown) by means of a pawl 85.
This pawl can be moved during the movement of the KS knife solenoid frame, so that, with the holder 75, in its lowered position, the knives 82 swing outward to cut the W strip at a point below. brushes 79 thus separating the strip to be drawn from the finished roll 21.
To locate the position of the support 75, a first limiter switch lCLS is mounted on a fixed support and placed such that its actuator is depressed by the support itself when the latter is completely lifted out of the path as shown. . A second 2CLS limit switch, shown as a mercury switch, is mounted on the bracket itself, so that the mercury has a certain position in the tube when the bracket is raised and another position when said bracket is lowered. . Mercury makes and breaks electrical contacts for control purposes, as will be described below.
It is apparent from the above and with reference to Swiss Patent No. 332508 that when the supply roll 21 is almost complete, the spool 15 is rotated so as to bring the new roll 22 into the pre-gluing position adjacent to the web.
W. The end of the crew 66 is lowered until the belt 70 engages the surface of the new roller 22 and the driven belt accelerates the new roller to a peripheral speed which is in very exact relation with the speed of the strip W. The gluing support 75 having also been lowered, releases the brushes 79 which deflect the strip W against the new roller, so that this strip adheres to the adhesive or glue pierced by the leading end of the tape on the new roll.
Then, almost instantaneously, the disengagement of the knives 82 causes the separation of the strip drawn from the terminating roll 21. The web is then pulled from the new roll 22. However, when the old web is separated, the tension belts 40 are not engaged with the new roll 22. Means are provided for braking the new roll immediately after a cutting operation. 'assembly to create a transition tension, that is, tension in the new web during the transition period necessary for the spool 15 to rotate sufficiently to bring the new roller 22 into engagement with the belts 40.
The apparatus described includes means for improving and simplifying the driving of the new roller before the assembly operation and for creating a transition tension in the new web after the assembly operation.
In the apparatus described, the new roller is pre-driven from the driven web of the printing or press device 25 through a releasable drive linkage which includes a friction clutch capable of slipping on. applying a predetermined adjustable torque so that when starting the pre-drive the clutch slips to cause the new roller to accelerate smoothly but stops slipping entirely and thus drives the new roller in the exact chronological relationship relative to the press and, therefore, to the exact speed relative to the web travel speed after the acceleration period.
In addition, immediately after an assembly operation, the pre-drive linkage is released and a disengageable brake linkage with the new roller is produced, this linkage comprising a clutch capable of slipping upon application of a predetermined adjustable torque. . The magnitude of the braking torque, and thus the transition voltage, can be automatically adjusted to match the degree of tension automatically maintained under normal conditions by the belts 40.
Finally, as the spool holder 15 rotates to move the new roll progressively into engagement with the belts 40, the clutch in the brake link is controlled such that the braking torque transmitted by it to the new roll gradually decreases. , so that the sum of the transition tension and the tension created by the belts 40 is equal to the desired value as the tension belts gradually exert their control.
Referring more particularly to FIGS. 3 to 5, the PM press motor is mounted on the press frame above the glue holder 75 and has an output shaft 90 working in a transmission 91 which drives the rotary cylinders (not shown) of the press d 'impression. The PM motor is of the variable speed type, so the press can be driven at any speed within a given range.
The pre-drive assembly 16 includes a frame 95 which is slidably supported on crossmembers 96, 97 so that the belt 70 may be axially disposed with respect to the new roller and have a drive engagement therewith. any selected axial location. To allow the belt 70 to be lowered or raised into or out of engagement with the new roller, a belt support 66 includes side members 66a which are spaced apart and supported at one end by bearings 98 mounted on a sleeve 99. keyed, but able to slide axially along a drive shaft 100.
The drive shaft 100 and the sleeve 99 can thus rotate relative to the lateral members 66a and these members can pivot about the axis of the drive shaft 100 by virtue of the bearings 9S.
To swing the support 66 around the shaft 100 between raised and lowered positions, the pneumatic cylinder 68 is fixedly mounted on the frame 95, and its piston rod 68a is connected via a connecting rod 101 to the side members. 66a. The belt 70 passes over pulleys 102 and 103, the first being keyed on the sleeve 99 and the other being journaled on a rod 104 supported by the side members 66a at the opposite end thereof. With the support 66 lowered so that the belt 70 is engaged with the surface of the new roller 22 (as shown in Fig. 1), an effective connection is made between the new roller and the shaft 100 for the drive. or braking.
A disengageable drive link comprising a clutch capable of slipping is produced from the motor PM or from a rotating part of the press driven by the motor PM, with the shaft 100.
For this purpose, a belt 105 passes over a pulley 106 mounted on the output shaft 90 of the PM motor and is connected to the input pulley 108 of a right-angle gearbox 109 having an output shaft provided. a pulley 110.
The pulley 110 is in turn connected to a second belt 111 passing over a pulley 112 wedged on an input shaft 113 of a drive clutch device 114 having the characteristic of slipping from a predetermined adjustable torque. . The belt 111 passes over an adjustable tensioner pulley in order to put said belt under tension and to compensate for an excess length of the latter. In addition, to prevent slippage, this construction makes it possible to use all the same parts in installations where the distances between press units or the location of the gluing devices are changed. The distance between pulleys 110 and 112 can be changed considerably without affecting any of the component parts.
The drive belts 105 and 111 are preferably of the toothed type, so that there is no slippage possible and that the desired drive ratio is thus obtained.
In the present case, the clutch device 114 is an electromagnetic clutch with magnetic particles comprising an output shaft 115 carrying a pulley 116 connected by a drive belt 118 to a pulley 119 wedged on the drive shaft 100. Thus, when the clutch 114 is engaged, a drive link is established from the PM motor through the transmission 109 to the drive shaft 100 and from there through the belt 70 to the new roller 22. When this link is set first and acceleration of the new roller begins, clutch 114 slips, so that there is no shock imposed on the drive links or a sudden load imposed on the motor.
PM.
However, although the clutch 114 slips, it transmits a certain torque depending on the value of the excitation current supplied to it, so that the new roller gradually accelerates. When the new roll reaches full speed, clutch 114 stops slipping, so said roll is driven in synchronism with the press speed (and web speed W) determined by the press motor. The torque transmitted by the clutch 114 without slipping of the latter is set so as to have a value low enough to accelerate the new roller without shock, but is high enough to maintain speed after acceleration.
By choosing the diameters of the various pulleys in this pre-drive link, as well as the drive ratio for the right angle gearbox 109, the peripheral speed of the new roller can be set so
to correspond very exactly to the desired ratio of
the speed of the W band before an ace operation
semblage or collage. While the engine press
PM can be trained at different times
at different speeds, the linear speed of the belt W and the rotational speed of the new pre-driven roller are both proportional
tional to the speed of the press motor, so
that the necessary correspondence of the peripheral speed of the new roll, relative to the linear speed of the web will be obtained regardless of the particular speed at which the press is operating.
Reference will be made to FIG. 6 to better understand the construction and operation of the electromagnetic clutch 114, the latter comprises a casing 125 having a flange 125a bolted or otherwise fixed to the press frame members 51. The input shaft 113, which carries the pulley 112, extends into the casing 125 and is journaled in ball bearings
126. A cylindrical clutch element 128 is wedged on the end of the shaft 113 and is made of a ferromagnetic material and surrounded by a hollow cylindrical clutch element 129, also ferromagnetic and manufactured with the inner end. of the output shaft 115, the latter also being journaled in the casing in ball bearings 130.
The element 129 defines with the element 128 a cavity 131 which can be filled with a viscous material such as oil or a light grease in which is dispersed a large number of particles capable of being magnetized, for example of filings or iron powder.
In some cases, the cavity can be simply filled with iron powder and the viscous material or oil can be removed. The oil-particle mixture 132 is retained in the cavity by a seal 134 at the point where the shaft 113 exits the hollow cylindrical member 129.
Thus, the clutch elements 128 and 129 are normally free to rotate relative to each other. To effect the engagement of the elements 128 and 129, an excitation coil 135 is disposed in the casing 125, this coil being closely spaced from the outer surface of the cylindrical clutch element 129. When the excitation current through the winding 135, a magnetic flux is generated and passes through the part 136, the element 129, the oil-particle mixture 132 and the clutch element 128. This causes the hardening of the mixture 132 which becomes much more viscous, so that torque is transmitted from one clutch element to the other.
The magnitude of the transmission torque is proportional to the value of the excitation current supplied to the winding 135, and if, with the winding 135 energized, the torque imposed on the clutch 114 exceeds a certain value, the two elements d clutch slip relative to each other. Thus, the characteristic of this particular type of clutch is that it transmits a torque up to a predetermined value between its input and output shafts, in relation to the value of the excitation current supplied to the winding 135 , and if the torque applied to the clutch exceeds this value, the two elements slip, while it continues to transmit the predetermined torque.
This type of clutch creates a torque demand depending on the value of the excitation current and this torque value continues to be transmitted even if the input torque is excessive and the two clutch elements slip one by one. compared to each other. However, if the input torque is equal to or less than the load on the clutch, the iron powder locks the two clutch elements so that the input element drives the output element without relative slippage.
A disengageable brake link comprising a coupling capable of slipping for a predetermined adjustable torque is provided for the drive shaft 100, as well as for the new roller 22 when the belt 70 is engaged therewith.
As described with reference to FIG. 5, one end of the drive shaft 100 protrudes into an electromagnetic brake 138 which is preferably of the magnetic particle type. As shown in detail in FIG. 7, the brake 138 comprises a casing 139, having a flange 139a fixed by bolts to the frame 510. The drive shaft 100 extends into the casing 139 where it is journaled in ball bearings 140 and bears on its inner end is a brake rotor 141. A hollow cylindrical brake stator 142 which surrounds the rotor 141 is supported and fixed by the casing 139, the stator 142 defining with the rotor a cavity 144. This cavity is filled with a material. viscous such as oil or fat in which particles of magnetic material such as filings or powder are dispersed.
The oil-particle mixture 145 in the cavity 144 thus allows the rotor 141 to rotate freely relative to the stator 142 when it is not solidified by the magnetic flux which passes through it. An excitation winding 146 is carried by a magnetic part 148 forming a part of the casing 139 and rigidly connected to the stator 142.
Since part 148, stator 142 and rotor 141 are formed of the same high permeability metal, when winding 146 is energized with current, a magnetic flux passes through the oil-particle mixture 145 causing the hardening of the oil. the latter, so that a braking torque is transmitted from the stator 142 to the rotor 141 and thus to the drive shaft 100. The magnitude of this braking torque depends on the value of the excitation current supplied to the winding 146, and the braking torque or retarding force on the shaft 100 remains the same regardless of a larger input torque acting on the shaft 100 and causing the rotor 141 to slip relative to the stator 142 .
The magnetic particle clutch 114 and also the magnetic particle brake 148 are controlled in such a way that the latter is disengaged and a pre-drive connection is established through the clutch from the press motor to the press motor. to the new roller before an assembly or gluing operation. Further, immediately after an assembly operation, the magnetic particle clutch is disengaged by de-energizing its winding and a brake link retaining the new roller 22 sufficiently so that the transition voltage matches the running voltage value is established by energizing the brake winding 146.
In addition, after the new roller comes in contact with the tension belts, the braking torque created by the brake 138 gradually decreases as the carrier 15 rotates after an assembly operation and moves the new roller 22 gradually into engagement. active with the tension belts 40 (fig. 1).
To perform these control functions, a control device such as that shown schematically in FIG. 8. The controller can be described by following the operations during a complete cycle of operation.
When the press operator observes that the roll 21 (fig. 1), from which the band W comes to an end, he presses a POSITION button of a switch having normally open contacts 150 and 151 (fig. 1). . The closing of the contacts 150 connects the RMC winding of the barrel motor to voltage supply lines L1 L2 via normally closed contacts PE1 of the photoelectric relay PE shown in FIG. 1. The simultaneous closing of contacts 151 energizes the POS winding of a relay d.
peripheral speed of the new roller has precisely the desired ratio with the linear speed of the
band W being either equal to this speed, or light
larger or smaller as desired in each particular installation.
After the new roller 22 has been previously driven to its normal speed, the operator
activates a push-button switch with
normally open contacts 156 (fig. 8). This has the effect of energizing the PA winding of a relay by current flowing from line L1 to line L2. Immediately normally open PA1 contacts close to close the relay
PA from line L3. PA2 contacts also normally open close to prepare a circuit for the energization of a control relay E.
The contacts CP2 controlled by the cam C2 for the new roller 22 are at this time connected in series on the lines L1 and L2 by the brush and the slip ring 32, 30, as well as the brush 34 and the slip ring segment S2. Closing of contacts CP2 indicates that the glue pattern on the leading edge of the new roll has just a point opposite the moving strip W and is causing the relay winding E to energize at this time.
The result is that the relay contacts El are momentarily closed and that the winding D of an auxiliary relay is momentarily excited by the current coming from the line L3 through the contacts PA1 now closed and the contacts El closed. When relay D is energized, its normally open D1 contacts in parallel with the contacts
El close to create a holding circuit. When the contacts CP2 then reopen, the contact winding E is de-energized, so that the normally closed contacts E2 of this relay then close again. This completes an excitation circuit for the brush solenoid BS, this solenoid thus triggering the brush latch 81 as already explained with reference to FIG. 1. The brushes 79 oscillate outward and deflect the moving belt W against the surface of the new roller.
Releasing the brushes also closes the BOLS 1 brush limit switch contacts preparing a drive circuit for the KS knife solenoid.
When the new roll has revolutionized and the CP2 contacts close a second time, indicating that the application of glue to the new roll has just passed below and adhered to the moving web, the relay winding E is momentarily excited a second time. The normally open E4 contacts momentarily close and create an excitation circuit for the KS knife solenoid through the now closed BLS1 contacts. As a result, the knife solenoid releases the latch 85 as already described with reference to FIG. 1, so that the knives 82 oscillate forward and cut the old strip which is drawn from the ending roll 21. The moving web W is now pulled from the new roll 22 and the roll 21 is completely removed from the press feed.
I1 emerges from FIG. 8 that, when the knives are released by the energization of the solenoid
KS, a KR auxiliary relay connected in parallel is energized, causing its own normally open KR1 contacts to close and creating a closing path for the KS solenoid and the relay
KR. Raising or energizing the KR relay thus means that the assembly operation is completed, i.e. the old strip has been glued to the leading edge of the new roll and cut.
When the knives are free, the contacts
KR2 of the KR relay close to form a closing circuit for the E relay, the latter not being energized and de-energized when the CP2 contacts continue to be opened and closed.
The normally closed contacts KR3 of the knife relay open to interrupt the excitation path for the winding 135 of the magnetic particle clutch, so that this clutch is de-energized and the winding connection from the motor is de-energized. PM press to the new roll is released. Also as the knives are disengaged and the KR relay energized, the normally open KR4 contacts close to complete an excitation run from the Lt line through a line of full-wave rectifiers 158 and RLS 1a and RLS1b limit switch contacts normally closed for magnetic brake winding 146.
The pressure rheostat PR in series with this circuit is, as already described, automatically adjusted according to the adjustment of the voltage adjustment member 52a (fig. 1). The magnitude of the current through the winding 146 depends on the setting of the rheostat PR and is thus proportional to the web tension automatically maintained on the roller terminating in the belts 40. As soon as the assembly operation is completed, the connection pre-drive through the magnetic clutch 114 is broken and a transition voltage braking the connection through the magnetic particle brake 138, is established.
The magnitude of the current flowing through the brake excitation coil 146 determined by the automatic adjustment of the pressure rheostat PR and thus the braking force exerted by the brake 133 on the new roller automatically creates the same degree of tension in the web as the 'one would get under normal circumstances from the belts 40.
We notice in fig. 8 that when the brake winding 146 is energized, a capacitor 159 is charged to the polarity indicated by a load resistor 160 the two being connected as shown in parallel with the winding 146. The purpose of this capacitor will be apparent. in the description which follows.
As soon as the assembly operation has been completed, i.e. the knives are released to separate the strip drawn from the terminating roll, it is desirable to rotate the carrier 15 to feed the new one. roller engaged with the tension belts 40. For this purpose, normally closed contacts KR5 are connected in series with the solenoid PC3 of the support of the gluing device.
Thus, when the knife relay is energized
KR, the KR5 contacts open to de-energize the PCS solenoid thereby causing the pneumatic piston 77 to move through the valve 78 (fig. 1) in a direction lifting the support 75. When the support 75 is partially retracted, the contacts 2CLSa normally closed of the limit switch of the second support close again and energize the RMC contactor winding via the now closed contacts PA3. Note that at the start of the operating cycle, the 2CLSa contacts were closed with the glue device holder lifted, but the PA3 contacts were then open, so that the 2CLSa contacts did not create an excitation for the RMC winding. .
When this RMC winding is excited, the contacts RMC1, RMC2,
RMC3 close to energize the RM motor (fig. 1) which drives the support 15 clockwise moving the new roller towards the belts 40.
When the new roller 22 begins to move to engage with the belts 40, the cam 35 carried by the support 15 actuates the limit switch RLS1 (fig. 2). Thus, the limit switch contacts RLSla and RLSlb (fig. 8) both open just as the new roller starts up to engage with the belts 40. This has the effect that the The winding 146 for the brake 138 is disconnected from the supply lines L1, L2, but is not completely de-energized at this time. The capacitor 159 serves to gradually reduce the flow of current through the excitation winding 146 and thus gradually reduces the torque created by the brake 138 as the new roller gradually moves in engagement with the belts 40.
This is clear, since it can be observed that, as soon as the contacts RLSla and RLSlb open, the capacitor 159, which has been previously charged to the polarity indicated in FIG. 8, begins to discharge through resistor 160 and winding 146.
The variations in the belt tension created by the belts 40, on the one hand, and by the belt 70 engaged with the new roller and braked by the brake 138, on the other hand, are shown graphically in FIG. 9. During the period between times t0 and t2, the belts 40 engage with the ending roll and create a tension of a selected value indicated at 161 in the moving belt W. It is assumed that the pre-drive of the new roll begins. at time t1 and that the assembly is finished at time t. (the knives cut the old strip after it has been glued to the leading end of the new roll).
Between times t. and ts (the latter marking the instant when the new roll comes into contact with the belts 40 as the carrier 15 rotates), the brake 138 is energized and delays the new roll to create the transition tension in the new web to the value indicated at 162. During this interval, the belts 40 do not contribute to the tension of the web since the new roll is not in contact with them.
Then, as the new roller makes initial contact with the belts 40 (at time t3) and gradually moves into closer contact with them, the tension in the web created by these belts gradually increases as shown by the curve. 163 in fig. 9. But, at time ts,
Winding 146 for brake 138 is disconnected from its drive circuit by opening RLS contacts 1a, RLS 1b, so that capacitor 159 begins to discharge an exponentially decreasing current through winding 146 ( fig. 8). As a result, the tension in the band due to the brake 138 and to the belt 70 acting on the new roller slowly decreases as shown at 164 in FIG. 9.
The sum of voltage values 163 and 164 is a substantially constant voltage 165 in the band between times t3 and t4. After time t4, the belts and the automatic pneumatic tensioner again fully control the belt tension.
It will therefore be appreciated that, with the apparatus described, the tension in the web moving through the press is maintained substantially constant and uniform throughout the cycle of an assembly operation.
As the new roller 22 advances in engagement with the belts 40, the cam 36 actuates the switch RLS2 (fig. 2). Thus, the normally closed RLS2 contacts (fig. 8) open to de-energize the PD relay thereby causing the reopening of the normally open PD2 contacts (which were closed to close the PDS solenoid even if the contacts 1 CLOS 1 are open, then that the glue device support was retracted) to de-energize the PDS pre-drive solenoid. As a result, the valve 69 is adjusted to move the pneumatic piston 68 (Fig. 1) which lifts the pre-drive bracket 66 to its raised position.
At the final stage in the operating cycle, cam 36 actuates switch RLS4 (fig. 2) thereby opening the normally closed contacts.
RLS4a (fig. 8) in the closing circuit for the POS relay winding. Thus, the POS relay is open, so that the POS2 contacts open and de-energize all the control elements connected to the auxiliary line L3. The PA relay is de-energized and the PA3 contacts reopen to interrupt the closing circuit for the motor contactor.
RMC of the spool holder. Therefore, the contacts RMC1, RMC2 and RMC3 in fig. 1 open to de-energize the RM motor from the spool holder and the apparatus is thus in its smooth running condition with the web taken from roll 22 instead of roll 21.
When the roll 22 will come to an end, the sequence of the operations described is repeated except that, this time, it is the roll 23 which becomes the new roll to which the movable strip is assembled.
Referring to fig. 10 to 13, of the second embodiment, which achieves all the advantages of the first embodiment described, but requires only one drive coupling capable of slipping, the same parts will be designated by the same signs reference only in the previous embodiment and only the main differences between the two executions will be described.
The pre-drive bracket 66 is arranged to be raised or lowered around the shaft 100, and the belt 70 is arranged to be driven or braked by the shaft 100 as previously described. Similarly, a drive connection is made from the press motor PM through the belt 105, the transmission 109 and the belt 111 to the pulley 112 as already described. In this second embodiment however, the shaft 100 is not directly associated with a magnetic particle brake, but simply journaled in a bearing 170 in the frame 510.
To create either a drive connection from the pulley 112 (and thus the PM motor) or a braking connection to the shaft 100 and the belt 70, a brake and a clutch are arranged to act on an intermediate drive shaft 171. This brake and this clutch do not need to be couplings liable to slip and they are incorporated in a combined clutch and electromagnetic brake device 172.
Fig. January 1 shows this device 172 in detail.
As shown, pulley 112 is wedged on an input shaft 174 journalled in a casing 175 having a flange 175a bolted or otherwise secured to frame 510. The inner end of shaft 174 has a bearing flange. several circularly spaced pins 176, on which slides a magnetic armature 178 having a friction clutch surface 179. A plate member 181 is fixed to the end of an output shaft 180 also journaled in the casing 175, this plate carrying a clutch member 182 containing a winding 184 and having a friction surface 185 opposite to the surface 179 of the frame 178.
To supply the winding 184 with excitation current, the latter is connected to slip rings 186 mounted on an insulating member 188 carried by the plate 181 and engaging with brushes 189 supported by the casing 175 and leading to the terminals electric 190.
It is therefore apparent from the above that if excitation current is supplied to the winding 184, the armature 178 is attracted axially towards the clutch member 182, so that the friction surfaces 179 and 185 come in drive socket. Under these conditions, the input shaft 174 drives the output shaft 180 desmodromically.
To brake the shaft 180, the plate 181 carries several pins spaced circularly on which a brake armature 194 can slide axially, this armature comprising a friction surface 195. A brake stator 196 axially opposed to the armature 194 is rigidly fixed. to the casing 175 and contains a brake winding 198, this stator having a friction surface 199. When excitation current is supplied to the winding 198, the brake armature 194 is attracted to the drive member 196. the friction surfaces 195 and 199 in tight engagement, so that the shaft 180 is held stationary.
While it is possible that this electromagnetic brake and clutch device could slip if excessive torques are applied to them, it is important that during operation relative rotation between the cooperating clutch and brake surfaces is prevented. as this will cause excessive wear and require repair or replacement. Thus, the brake and the clutch of the device 172 are intended to have a positive locking action between the cooperating clutch elements and the cooperating brake elements. A desmodromic drive link is established from the input shaft 174 to the output shaft 180 when the clutch winding 184 is energized and a brake link is established from the fixed casing 175 to the output shaft 180 whenever winding 198 is energized.
As shown in fig. 11, the output shaft 180 is connected by a coupling 200 to the intermediate drive shaft 171. The shaft 171 forms the input of a clutch capable of slipping, shown in FIG. 10 as a magnetic particle clutch 114a similar in all respects to the clutch 114 of FIG. 6. The clutch 1 1 4a has an output shaft 201 carrying a pulley 202 which is connected by a belt 204 to a pulley 205 clamped on the drive shaft 100. Whenever a drive connection is made via the clutch of the device 172, the clutch 1 14a is also included in the drive connection from the press motor PM to the pre-drive belt 70 and to the new roller 22.
On the other hand, when a braking link is established by the device 172, keeping the shaft 180 fixed, the clutch 1 14a is then also included in the braking link from the frame 510 to the shaft. drive 100, belt 70 and new roller 22.
By virtue of this arrangement, means are provided which establish a disengageable drive connection from the press motor or from a rotating part therewith to the new roller, such connection comprising the clutch of the device 172 of same as a slippery drive coupling formed by clutch 114a. In addition, when it is desired to brake the new roller to create a transition voltage, the device brake 172 desmodromically keeps the output shaft 180 fixed, the brake link from this output shaft to the new roller comprising the coupling device liable to slip of the clutch 114a.
Therefore, during braking, the friction clutch elements 195, 199 do not slip relative to each other, but the clutch elements in the clutch 1 1 4a may slip relative to each other. to the other and transmit a torque depending on the value of the current used to excite the winding of the clutch 114a.
To better understand the way in which the pre-drive linkage and the brake linkage both comprising the clutch 114a, are controlled before and after the assembly operation, reference is made to FIGS. 8, 12 and 23. FIG. 12 shows, in the box A ', in dotted lines, the controls which are substituted for those appearing in the dotted box A of FIG. 8, and fig. 13 illustrates in the dotted frame B 'controls which replace those of the frame B of FIG. 8, for the implementation of the second embodiment.
In this second embodiment, the cycle of operations is carried out as already described with reference to FIG. 8 until the pre-training switch is actuated. When the contacts PD 1 close to energize the solenoid PD and thus place the auxiliary line L4 at the same potential as the main line L1, the excitation of the winding 1 35a for the clutch 1 1 4a is excited by the through current a line of full-wave rectifiers 210, RLS 1a normally closed contacts, KR7 normally closed contacts (controlled by the KR relay winding) and RLSlb normally closed contacts.
Simultaneously current flows through a line of full-wave rectifiers 214 through normally closed KR8 contacts (Fig. 13) and the clutch coil 184 of the braking device 172. Therefore, a drive connection is made. established from the PM motor by the device 172 and the clutch 1 1 4a capable of slipping is energized to transmit a predetermined torque to the drive shaft 100, the belt 70 and the new roller 22. The clutch 1 1 Since 4a may slip, the press drive motor PM is not subjected to any shock or overload. The new roller 22 is therefore slowly accelerated until it reaches full speed and the clutch 4a stops slipping.
Next, the operator momentarily closes the switch for the glue device, so that the BS brush solenoid is energized to disengage the brushes and the KS knife solenoid is subsequently energized to disengage the knives as previously described with reference. in fig. 8. When the KS solenoid is energized, the KR knife control relay is also energized. Therefore, immediately after an assembly operation, the KR8 contacts open to de-energize the clutch winding 184, while the KR9 contacts close to energize the brake winding 198.
Thus, the clutch of device 172 is released to disengage the drive link from the motor.
PM, while the brake in device 172 is engaged to keep the output shaft 180 fixed (fig.
11). When the knives are free and the relay
With KR energized, the KR7 contacts (fig. 12) open so that current flows through clutch 135a and is limited according to the setting of the PR rheostat.
The adjustment of this PR rheostat is, as already described with reference to FIG. 1, automatically modified according to the value of the tension which is automatically maintained in the moving band by the belts 40. Thus, with the shaft 180 held fixed by the electromagnetic brake, the clutch 1 1 4a transmits only a predetermined torque. of braking to the shaft 100, the belt 70 and the new roller 22. The value of the current through the clutch 1 35a being controlled by the rheostat PR, the transition voltage created by the magnetic clutch and the brake a the same value as that obtained if the new roller was already in engagement with the tensioning belts 40.
During the period of excitation of the winding 135 by the current flowing through the contacts
RLSla, rheostat PR and contacts RLSlb, knife relay contacts KR6 are closed, so that capacitor 212 charges, through resistor 211 at the indicated polarity.
Then, as already described with reference to FIG. 8, the carrier 15 begins to rotate clockwise, moving the new roll 22 into engagement with the belts 40. Just as the new roll makes contact with the belts 40, the limit switch RLSI is operated as already described. Consequently, the contacts RLSla and RLSlb, in FIG. 12, are both open, disconnecting winding 135a from the excitation lines L4, L2. The capacitor 212, which was charged through the resistor 211 when the contacts KR6 close in response to the release of the knives, begins to discharge as shown by the dotted arrow in FIG.
12, through the winding 135a. The braking torque transmitted by this particulate clutch from the now stationary shaft 180 therefore falls exponentially, as shown in graph 164 of FIG. 9. As the new roller gradually moves into active engagement with the tensioning belts 40, the braking torque exerted on the new roller by clutch 114a and clutch 194, 196 gradually decreases.
The rest of the operations of the cycle are carried out exactly in the same way as already described with reference to FIG. 8. It follows from the above that, in the second embodiment, the clutch and brake device 172 serves to establish a desmodromic drive connection of the press motor to the intermediate drive shaft 171 or exerting a locking and braking force on the shaft 171. The clutch 114a is included in both the drive and braking connection with the new roller. Therefore, during pre-driving, energizing the magnetic particle clutch causes the latter to transmit torque to the new roller, its components slipping as needed until the new roller reaches full speed. .
When the transition voltage is to be created, the value of the current used to energize the winding of the clutch 114a determines the value of this transition voltage and this is done automatically in accordance with the regular tension maintained by the belts 40 thanks to the automatic adjustment of the PR rheostat. Eventually, the excitation current through the clutch winding 135a 11a 4a decreases exponentially as the new roller moves through the tensioning belts 40 by the controls shown in FIG. 12 which causes capacitor 212 to discharge through coil 135a.
Thus, in the preferred embodiment of the invention, a single magnetic particle clutch serves two purposes and is effectively located in both pre-tension and brake connections with the new roller.