Appareil pour transporter une feuille
La présente invention est relative à un appareil pour conduire une feuille le long d'un chemin sinueux.
Dans de nombreux types d'appareils dans lesquels une courroie transporteuse est utilisée pour déplacer un article, il est utile de transporter l'article suivant un chemin sinueux à travers l'appareil. Par exemple, dans un appareil dans lequel une feuille est déplacée à travers une ou plusieurs stations dans lesquelles différentes opérations sont effectuées, il est généralement désirable de disposer les stations le long d'un chemin sinueux afin d'obtenir un appareil compact.
Par suite de variations de la vitesse superficielle des organes espacés avec lesquels une feuille transportée se trouve en contact à tout moment donné, la feuille peut être chiffonnée entre des organes entre lesquelles elle est serrée. La présente invention a pour but de fournir un appareil qui élimine ou réduit substantiellement le chiffonnage d'une feuille transportée en compensant ces variations de vitesse superficielle.
Conformément à la présente invention, il est prévu un appareil pour transporter une feuille de longueur prédéterminée le long d'un chemin non linéaire en contact avec une courroie transporteuse, comprenant une première surface incurvée contre laquelle la feuille et la courroie passent avec la feuille en contact avec la surface, et une deuxième surface incurvée contre laquelle la feuille et la courroie passent avec la feuille en contact avec la surface, une tangente commune aux deux surfaces incurvées constituant un chemin de déplacement de la feuille et ayant une longueur inférieure à la longueur prédéterminée de la feuille, le rayon de courbure et la longueur d'arc de contact de la première surface incurvée avec une feuille passant en contact avec elle étant choisis de façon telle que la feuille soit sous tension le long du chemin de déplacement.
L'invention va être décrite de façon plus détaillée, à titre d'exemple, en référence aux dessins ci-joints, dans lesquels:
La fig. 1 est une vue en élévation schématique représentant un appareil transporteur typique de l'art connu précédent.
La fig. 2 est une vue en élévation schématique représentant un appareil transporteur incorporant la présente invention.
La présente invention peut être expliquée le mieux en se référant aux dessins, dans lesquels il est montré à titre d'exemple une partie d'un appareil transporteur dans lequel une feuille est transportée dans la direction indiquée par les flèches. Comme le montre la fig. 1, qui représente un transporteur typique connu, une feuille S est initialement introduite dans la pince formée par un rouleau fou 12 et une courroie d'alimentation flexible 14 qui passe entre le rouleau 12 et un rouleau entrainé 16. Les axes respectifs des. rouleaux 12 et 16 sont situés dans un plan qui est substantiellement à angle droit du plan dans lequel se déplace la feuille S. La feuille est amenée par la courroie au point de pincement et partiellement autour d'un rouleau d'entraînement 18 afin de changer la direction du déplacement de la feuille.
Si la feuille est suffisamment longue pour être engagée simultanément par le rouleau 12 ainsi que par le rouleau 18, la feuille tendra à se chiffoner, comme montré en 20, par suite de la différence entre les vitesses superficielles de ces rouleaux respectifs. Si ce chiffonnage est excessif, la partie chiffonnée tendra à pénétrer dans le point de pincement du rouleau 18, comme montré en 21, et la feuille sera plissée par ceci. Ce défaut sera le mieux expliqué en donnant une brève explication de ses causes.
Quoiqu'on puisse supposer que la vitesse de base de la courroie, à l'axe neutre de celle-ci, c'est-à-dire au milieu de son épaisseur, est constante sur toute la longueur de la courroie, les vitesses superficielles respectives de la courroie lorsqu'elle est déplacée autour d'un rouleau ne sont pas égales par suite de l'épaisseur finie de la courroie. La surface de la courroie qui est en contact avec un rouleau lorsque la courroie suit le contour du rouleau sur une partie de la circonférence de celui-ci, par exemple autour du rouleau 16 ou 18 se trouve à l'état comprimé et se déplace à une vitesse qui est inférieure à la vitesse de l'axe neutre de la courroie.
Par conséquent, l'autre surface de la courroie, par exemple celle des surfaces de la courroie qui est espacée du rouleau 16 et qui est en contact avec le rouleau 12, se trouve sous tension et ainsi se déplace à une vitesse qui est plus grande que la vitesse de l'axe neutre. Un rouleau en contact avec l'une des surfaces de la courroie se déplace à la même vitesse que cette surface. Par conséquent, là où une feuille est en train de passer d'un rouleau se déplaçant plus vite à un rouleau se déplaçant plus lentement, il se forme souvent une fronce dans la feuille et la feuille peut être plissée dans le point de pincement du rouleau se déplaçant plus lentement.
A la figure 2, on a représenté un appareil transporteur incorporant l'invention. Un rouleau fou 22 et un rouleau entraîné 24, entre lesquels une feuille S' est portée sur une courroie 26, sont espacés longitudinalement le long de la courroie, avec la distance V entre les axes de rotation des rouleaux respectifs, mesurée perpendiculairement au chemin d'avancement de la feuille entre le rouleau 22 et un rouleau 28, inférieure à la somme des rayons de ces rouleaux.
Cette disposition des organes place une partie arquée de la périphérie du rouleau 22 en contact de frottement avec la courroie. Ainsi, lorsqu'une feuille est introduite entre le rouleau 22 et la courroie 26, la feuille est en contact avec et entraînée par celle des surfaces de la courroie qui se trouve à l'état de compression. Du moment que le degré de compression de la courroie est directement fonction du rayon d'un arc autour duquel la courroie est déplacée, les courbes successives du système peuvent être facilement dimensionnées pour réduire le problème du chiffonnage et du plissage.
En dimensionnant sélectivement le rouleau 22 de manière qu'il ait un rayon plus petit que le rayon du rouleau 28 autour duquel la courroie se déplace afin de changer la direction d'avancement d'une feuille transportée, le bord menant d'un document est déplacé par le rouleau 28 à une vitesse qui est la même ou qui est plus grande, suivant la construction, que la vitesse de la partie arrière de la feuille entraînée entre le rouleau supérieur décalé 22 et la courroie 26. Par conséquent, un document n'est pas chiffonné entre ces points d'entraînement.
Les exemples suivants, qui sont simplement illustratifs, sont donnés pour fournir une comparaison entre la présente invention et l'art précédent. n y a lieu de noter qu'une courroie flexible, telle qu'une courroie de tissu, de cuir ou analogue, ne présente pas les même caractéristiques physiques en tension et en compression, mais afin de simplifier les explications, on supposera dans les exemples qui suivent que l'axe neutre de la courroie reste constamment à mi-chemin de son épaisseur. On supposera également, pour simplifier les explications, que tout glissement dans le système est négligeable, et que l'épaisseur d'une feuille est négligeable comparée à l'épaisseur de la courroie. Par conséquent, une surface de rouleau se déplace à la même vitesse que la courroie avec laquelle elle est en contact.
Exemple 1
Dans cet exemple on suppose que le rouleau fou 12 et le rouleau 16 entre lesquels est déplacée une feuille S, sont alignés verticalement, comme montré à la fig. 1. Le rapport entre la vitesse à l'axe neutre de la courroie et à la surface du rouleau 18 peut être exprimé comme suit:
D = BR/(R+T/2) où D = la vitesse superficielle du rouleau 18;
R = le rayon du rouleau 18;
B = la vitesse de la courroie à l'axe neutre de cellci;
T = l'épaisseur de la courroie.
Semblablement, la vitesse superficielle du rouleau 16, représentée par Q, peut être exprimée par l'équation suivante:
Q = BP/(r+T/2)
Où r = le rayon du rouleau 16.
Les vitesses superficielles du rouleau 18 aussi bien que du rouleau 16 sont inférieures à B par suite du fait que ces deux rouleaux sont en contact avec celle des parties de la courroie qui sont à l'état de compression, et qui se déplace donc à une vitesse plus lente que la vitesse de la courroie à l'axe neutre de celle-ci.
La vitesse superficielle du rouleau 12, représentée par M, peut par conséquent être exprimé par rapport au rouleau 16: M = Q kr+T)k]
En substituant:
M = Br/(r+T/2) (r+T)/r = B (r+T)/(r+T/2)
En attribuant maintenant arbitrairement des valeurs aux coefficients:
R = 0.70;
T = 0.02;
r = 0.38;
et en résolvant:
D = 0.070 B/(0.70 + 0.02/2) = 0. 986 B
M = (01.38 + 0.02) B/(0.38 + 0.02/2)
= 0.40 B/0.39 = 1. 026 B
En utilisant ces relations et les valeurs données, la vitesse d'introduction initiale du document au rouleau 12 est égale à 104 o/o de la vitesse d'avancement autour du rouleau d'entraînement 18;
En pour cent = 1.026 B/0.986 B = 1.04.
Exemple 2
En décalant le rouleau 22 comme décrit ci-dessus, et en supposant que le rayon du rouleau 28 est égal au rayon du rouleau 18, la vitesse superficielle relative du rouleau 22 peut être déterminée de la même manière que celle utilisée dans l'exemple 1 pour exprimer les vitesses superficielles.
Si l'on suppose que le rayon du rouleau 22 est (r), sa vitesse superficielle (W) est égale à la vitesse superficielle (Q) du rouleau 16 parce qu'ils sont tous deux entraînés par des surfaces également comprimées de la courroie:
Par conséquent:
W = Q = Br/(r+T/2) = 0.38 B/(0.38 + 0.02/2) = 0.974 B
Cette vitesse est légèrement inférieure à la vitesse superficielle du rouleau 18 telle qu'elle a été établie dans l'exemple précédent, et mettrait ainsi la feuille sous une légère tension entre les rouleaux 22 et 28.
Quoiqu'on ait attribué des chiffres arbitraires aux fins d'explication, il est facile de voire que de nombreuses combinaisons de valeurs pourraient être utilisées. Par exemple, si l'on suppose que R = r, une feuille avencerait à la même vitesse aux deux rouleaux. On comprendra d'après la description ci-dessus que dans ce nouvel appareil transporteur, par la disposition relative de rouleaux dimensionnés sélectivement, on réalise une amélioration dans l'art de conduire une feuille le long d'un chemin sinueux du fait que le plissage indésirable des feuilles transportées par le transporteur est substantiellement réduit ou éliminé.