Brevet FR2011859A1 — publié le 19700313

La présenté invention a pour objet un procède pour compenser les variations d'allongement et plus particulièrement les variations de faible période des matériaux en forme de bandes soumis à des contraintes de traction pendant leur transport lorsqu'ils sont exposés à l'influence d'oscillations longitudi-5 nales. L'invention a également pour objet un dispositif pour la réalisation de ce procédé. Un prçcédé connu pour compenser les variations de longueur d'une bande consiste à la faire passer autour d'un rouleau oscillant librement ; éventuellement ce rouleau peut être équipé d'un dispositif d'équilibrage et s'a-10 dapter aux variations de longueur en pivotant autour d'un centre de rotation maintenant ainsi la bande sous une tension constante. Ce principe fondamental est très répandu et on l'applique sous les formes de réalisation les plus diverses. Ce qui importejc'est que le rouleau oscillant puisse épouser les variations de longueur et les oscillations de la 15 bande qui en résultent. Les rouleaux oscillants peuvent être disposés horizontalement ou suspendus verticalement, ou encore, être, montés dans une position intermédiaire. Pour que ce dispositif fonctionne bien, il faut choisir judicieusement le rapport entre la fréquence des oscillations provoquées par les variations de longueur et la masse du rouleau oscillant qui doit être 20 entrainé. Ceci signifie qu'il existe une certaine limite, au-delà de laquelle le rouleau oscillant ne peut plus suivre les oscillations de la bande. Un décalage de phase peut alors se produire qui empêche l'égalisation .souhaitée. Dans un autre dispositif de ce type, le rouleau, égalis eur ne pivote pas, mais il va et vient dans des guides verticaux ou presque, et il est 25 pourvu de contre-poids ou suspendu à des ressorts la bande entourant en partie le rouleau. Ce dispositif présente les mêmes inconvénients, que le précédent c'est à dire un risque de décalage des phases. Un autre procédé connu consiste à faire passer une bande soumise à des oscillations sur un cylindre pourvu d'un revêtement déformable. La corn 30 pensàtîôn des variations de longueur est alors due au fait qu'en cas d'appa-poinfe de rition d'unq/tension, le revêtement est comprimé, tandis que la surface s'enfle quand la tension se relâche. On peut ainsi compenser des variations plus fréquentes et de plus courte amplitude, mais qui ne correspondent le plus souvent qu'à des écarts de longueur faible de l'ordre de quelques mil-35 limètres. Les tensions qu'il faut communiquer à la bande pour déformer la surface dans la mesure souhaitée sont élevées et c'est pourquoi ce procédé est inapplicable pour compenser des variations de longueur sur des bandes de matériaux minces et fragiles. On a aussi proposé; pour compenser les oscillations et/ou variations 40 de longueur des bandes, des dispositifs pratiquement dépourvus d'inertie. 2 16448 2011859 Lorsque la largeur de la bande est très faible et que la bande est suffisamment rigide, il est possible de la faire aspirer par le vide et de maintenir une boucle de réserve de longueur souhaitable au moyen d'organes connus. On peut utiliser à cet effet des signaux lumineux pour déterminer les positions supérieuieset inférieuresde la boucle. Dans d'autres dispositifs connus ce sont des interrupteurs à vide qui assurent le maintien de la boucle de réserve nécessaire. Mais le domine d'application de ces dispositifs est très limité, d'une part parce qu'on ne peut traiter que des rubans ou des bandes étroites, et d'autre part parce que l'appareillage doit être renfermé dans une enceinte étanche. La présente invention a pour objet un procédé qui nécessite un minimum d'inertie pour compenser les différences de longueur, notamment cel les de courte période, ainsi que les oscillations longitudinales des bandes qui sont soumises pendant leur défilement à des contraintes de traction élevées ou réduites, ceci quel que soit le degré de sensibilité de ces bandes ; Elle a aussi pour objet un dispositif approprié pour la mise en œuvre de ce1 procédé. On a trouve que l'on pouvait parvenir à ce but en guidant la bande en sorte qu'elle passe sur un support oscillant librement par lui-même, tout au moins en partie, selon les variations de longuéur, et qu'elle soit soutenue dans la zone qui ne participe pas aux oscillations. Ce procédé est remarquable notamment en ce que l'ensemble des forces résultant de la tension de la bande est absorbé par le support alors que l'inertie de la masse oscillante du support est si faible que celui-ci reste en phase avec les oscillations de la bande, même si la fréquence de celles-ci est de l'ordre de 50 oscillations/seconde. Le support qui oscille librement est monté fixe ou peut, de préférence, être mobile dans le sens dë l'avancement de la bande. De préférence, le support suit le mouvement de la bande à la même vitesse que celui-ci, l'appui se déplaçant en synchronisme avec lè mouvement du support. Le support et son appui peuvent être disposés à n'importe quel point de guidage du défilement de la bande dont les différences de longueur sont à compenser, par exemple au contact drun cylindre enrouleur ou d'un cylindre dérouleur. Les bandes peuvant être constituées par des films ou feuilles cellulosiques ou en matières1 plastiques de toutes sortes, -éventuellemant apprêtés ou précouchés. Le procédé selon l'invention est applicable également pour le traitement de bandes de papier, de tissus ou de feuilles métalli- . . enrcu labiés ques ainsi que de tous autres matériaux, couché s ou non. Le domaine d'application de l'invention s'étend donc à tous les types de bandes dont les va- 69 16448 2011859 riations de longueur doivent être compensées. Mais le procédé de l'invention s'applique de préférence aux films et feuilles de matières plastiques, cellulosiques ou synthétiques. On met en contact la bande maintenue sous tension avec la surface 5 du support librement oscillant, et on la guide de sorte que les variations de la tension de la bande provoquent une déformation de la surface du sup port oscillant proportionnelle à la variation de longueur de la bande. Le résultat souhaité est obtenu pour l'essentiel si le rapport des forces en Tncyenne présence est tel que la'tension/de la bande correspond à une déformation 10 moyenne du support oscillant. Si cette condition est remplie, des pointes de tension de la bande peuvent provoquer une accentuation de la déformation de la surface oscillante du support, ce qui entraine un raccourcissement de la course de la bande sur son guide, tandis qu'une réduction de la tension entraine une détente du support qui le rapproche de sa forme 15 sans contrainte et a pour effet d'allonger la course de la bande sur son guide. Ce dispositif pouvant être assimilé, en gros, à un système sans inertie, on arrive à compenser ainsi les oscillations de la bande de fréquence élevée, jusqu'à 50 oscillations par seconde. Le procédé selon l'invention 20 se prête particulièrement bien à la compensation des oscillations d'une fréquence comprise entre 5 et 30 par seconde, ainsi qu'on peut facilement le vérifier au moyen d'un stroboscope. Le procédé selon l'invention offre aussi la possibilité de compenser dans la bande des effets d'une traction oblique et les effets du gauchisse-25 mentj grâce à la déformation variable du support oscillant. La largeur de la bande à égaliser n'entre pas en ligne de compte dans le procédé conforme à l'invention. La largeur du support doit correspondre au moins à celle de la bande. La compensation des variations de longueur dépend dans une large mesure du degré de travail de défor-30 mation du support oscillant et de la longueur de la portion de la bande guidée par le support» Par conséquent, dans le cas de variations importantes de la longueur ou de la tension de la bande, on choisira un suppôt oscillant plus grand et pour de faibles variations, on peut se contenter d'un support plus petit» 35 L'invention a également pour objet un dispositif de réalisation du pro- au moins cédé ci-dessus, dispositif remarquable en ce qu'il comporte/un organe d'appui 1 de section circulaire et un support creux de forme cylindrique 2, en matériau élastiquement déformable, de diamètre intérieur supérieur à celui de l'organe d'appui, sur lequel défile la bande 6 selon un certain 40 arc d'enroulement. De préférence, l'organe d'appui est rotatif et peut 69 16443 4 2011859 tourner librement, entraîné par le mouvement du support. D'autres caractéristiques des dispositifs conformes à l'invention découleront de la description ci-après de plusieurs formes de réalisation de l'invention illustrées par les figures 1 à 7 jointes en annexe. 5 L'organe d'appui peut être constitué par des cylindres, des rouleaux ou des barres. Comme matériau élastiquement flexible pour le cylindre creux constituant le support 2, on utilise un matériau déformable sous l'effet d'une pression, tel une tôle d'acier à ressort ou une feuille de matière plastique assez épaisse. C'est ainsi que le support 2 peut être cons-10 titué par une ou plusieurs couches d'une feuille ou d'un film épais en matière plastique, enroulé droit ou en hélice ; il peut aussi consister en une gaine ou un tube élastiques. On peut utiliser également une combinaison de films en matière plastique et de minces bandes d'acier à ressort. Le degré d'élasticité du support doit être déterminé en fonction de la tension 15 moyenne de la bande 6 qu'il s'agit d'égaliser. Selon une autre caractéristique de l'invention, on peut disposer un ou plusieurs autres supports cylindriques et creux 3,3' de diamètres échelonnés, entre l'organe d'appui 1 et le support 2, ces supports intermédiaires étant réalisés ou non dans le même matériau que ce dernier. 20 L'appui du support cylindrique et creux peut aussi être constitué par deux rouleaux 4, 5 disposés à ^extérieur du support creux cylindrique 2. Dans ce cas, il faut que la bande de matériau à égaliser entoure le support du côté opposé à l'appui, et pour que le support 2 ne puisse pas accidentellement quitter sa position, par exemple si la bande^déchire, il est 25 maintenu par une barre supplémentaire?. Les supports 2, 3, 3' peuvent être fixes mais de préférence ils peuvent tourner dans le sens d'avancement de la bande. Il est notamment avantageux de synchroniser la vitesse des supports avec celle de la bande, l'organe d'appui 1 restant fixe ou mobile, en même temps que le support 2. 30 En outre, il s'est révélé utile de donner au support 2 un état de sur face adapté à la nature de la bande traitée. C'est ainsi qu'ils devront être suffisamment rugueux pour assurer un bon entrainement mais suffisamment lisses pour éviter les frottements. Le dispositif fonctionne de la façon suivante î 35 On glisse un support 2 en matière élastiqujkient flexible, par exemple un élément tubulaire obtenu par enroulement d'une bande plate sur un organe d'appui 1, pouvant tourner librement. La vitesse des deux surfaces est fonction de la vitesse de la bande 6 qui défile sur le support. La résilience du support 2 dépend du nombre de couches enroulées et de 40 I"épaisseur du matériau. 5 êf 16448 2011859 La bande^défile sur le support 2 suivant un certain angle d'enroulement, si bien que la tension de la bande l'aplatit et lui fait prendre une forme ovalisée. Grâce à sa résilience , le support 2 ténd à reprendre sa forme initiale et exerce ainsi, sur la bande, de son côté, une poussée 5 dont la valeur correspond approximativement à la force de tension de la bande. Selon une forme de réalisation préférée la bande adhère par frottement sur la surface du support élastique, assurant ainsi une bonne synchro nisation, entre la vitesse périphérique du support 2 et celle de la bande 6. La figure 1 montre un support cylindrique creux constitué par une 10 douille 2 portée par un organe d'appui constitué par un galet 1. Le support 2 est libre de contraintes et présente une forme circulaire. Sur la figure 2, on voit que la tension de la bande a ovalisé le suppcrt élastique 2a. Comme les flèches l'indiquent, les deux organes en contact tournent dans le sens dans lequel la bande 6 les entraine. Cependant, il 15 est aussi possible d'équiper le rouleau d'appui 1 et le tube de support 2a d'un dispositif d'entrainement supplémentaire ou encore de les maintenir fixes. Dans cet exemple d'exécution, l'angle d'enroulement de la bande autour du suppiort est de 180°. Mais les angles d'enroulement peuvent être soit plus* petits soit plus grands. 20 La figure 3 illustre une forme de réalisation comportant des supports multiples de tailles différentes 2, 3, 3!. Dans la forme de réalisation illustrée par la figure 4, le support 2 est appuyé sur deux rouleaux 4 et 5. La barre 7 sur laquelle est enfilé le support circulaire empêche ce dernier de quitter sa position. Cette forme 25' de réalisation convient particulièrement lorsqu'on véuf obtenir un maximum de déformation élastique pour de faibles angles d'enroulement. La figure 5 montre comment on peut appliquer le procédé de l'invention en liaison avec un poste d'enroulement (sur la figure 5 la bande n'est pas figurée). On peut utiliser notamment à cet effet des cylindres enrou-30 leurs 10 qui présentent un certain faux-rond et tournent, par exemple, à grande vitesse (cf. figure 6). Lé Support 11 tourne au contact du cylindre enrouleur et épouse le contour de ce dernier en sorte qu'en cas de déformation, il contrôle la bande Ï2 avec line pression déterminée par le cylindre enrouleur 10. Cette dernière forme de réalisation convient particulière 35 ment pour assurer la constance du contact, même à des vitesses d'enroulement élevées de la bande 12. Sur là figure 6, on voit par ailleurs que du côté opposé de la zone de contact entfé le support 11 et le cylindre enrouleur 10, un autre galet d'ap pui 13 est prévu pour limiter l'aïnpïitùde dés mouvements du support. 40 La figure 7 illustre schématiquriient la principe" même de l'invention et 69 16448 2011859 met en évidence l'allongement ou le raccourcissement de la bande selon les déformations 4u support 2. En admettant par exemple que la bande 6 ne soit pas tendue et que le support élastique 2 ait encore conservé sa forme parfaitement ronde, le parcours de la bande entre le point A sur le 5 rouleau 8 et le point B au sommet de l'appui 1 présente une longueur maximale. Au contraire la ligne en tirets 6' entre les points A et B correspond au trajet le plus court possible, celui que la bande parcourt lorsque le sup port 2 atteint son maximum de déformàtion. Le travail de déformation du support 2 peut varier entre ces deux extrêmes. Une position moyenne est 10 indiquée par la ligne pointillée 6". Cette position doit correspondre de préférence à la tension moyenne de la bande. L'invention présente les avantages suivants : La largeur de la bande ne dépend, on l'a dit, que de la largeur de l'organe d'appui 1 et du support 2. La gamme de largeurs est donc très 15 étendue et peut être comprise entre 0,01 et 5 m par exemple. En général5 il est inutile de limiter la largeur de l'appareillage si l'on peut donner à l'appui 1 une rigidité suffisante, même s'il est très large, pour que son poids propre n'influe pas sur le support oscillant 2. En ce cas, le support 2 peut être déterminé en fonction d'une traction donnée de la bande, même 20 si celle-ci est large, sans qu'il y ait risque de fléchissement. Un autre a- vantage de l'invention réside dansle fait que les masses du support 2 ou des supports multiples 2, 3, 3' qui oscillent avet: la bande peuvent être très faibles, de sorte que le système fonctionne presque sans inertie. A l'inverse de ce qui est vrai dans les dispositifs connus, le procédé et le disposi-25 tif selon l'invention permettent de compenser des oscillations de la bande de très faible amplitude. C'est ainsi qu'en choi sissant judicieusement le ^support, on peut compenser sans difficultés des fréquences de 1 à 50 oscillations par seconde. Il n'est pas seulement possible de compenser les oscillations lon-30 gitudinales réparties sur toute la largeur de la bande mais aussi d'égaliser des différences partielles de la bande par des déformations de degrés variables. A noter également que le procédé et le dispositif conformes à l'in vention peuvent aussi être appliqués aux postes d'enroulement ou de déroulement. On résout ainsi parfaitement un problème qui se pose souvent d'ob-35 tenir un contact constant entre l'organe d'application et le cylindre enrouleur qui présente parfois des méplats. Souvent, en outre, les cylindres enrouleurs ne sont pas bien centrés et présentent un certain balourd. Dans les dispositifs connus décrits ci-dessus, le rouleau oscillant placé sur la bande ne toucherait que les points en saillie du cylindre enrouleur et son 40 inertie l'empêcherait de palper tout lé pourtour de ce dernier. Le procédé 7 2011859 de l'invention au contraire assure un contact constant sous une pression dé terminée et ce même à des vitesses très élevées ; il assure par conséquent un enroulement de qualité considérablement amélioré. Il faut encore ajouter que des bandes de matériaux très sensibles peuvent être ainsi gui-5 dées sous des tensions extrêmement faibles tout en pouvant enregistrer sans détérioration.de brusques pointes de tension. 1644b 8 2011859 ^JiXEN^JjCj^Tr_ONS 1° Procédé pour compenser les différences d'è-llongement notamment celles de courtes périodes, ainsi que les oscillations longitudinales des bandes en matériaux divers soumises pendant leur défilement à des contraintes de traction, caractérisé en ce que la bande est guidée sur un support qui oscille librement tout au moins partiellement, selon ses variations de longueur, et qu'elle est soutenue dans la zone qui ne participe pas aux oscillations. 2° Procédé selon 1°, caractérisé en ce que l'ensemble des forces résultant de la tension de la bande est absorbé par le support alors que l'inertie du support oscillant est si faible qu'il reste constamment en phase avec les oscillations de la bande. 3° Procédé selon 1° ou selon 2°, caractérisé en ce que le support suit le mouvement de la bande à la même vitesse et dans le même sens que celle- ci. 4° Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support est en contact avec un cylindre enrouleur ou dérouleur dans la zcnç ou il oscille. 5° Procédé selon une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le support est soutenu, du côté opposé à celui où il est en contact avec le cylindre enrouleur ou avec le cylindre dérouleur, par un organe d'appui supplémentaire qui suit son mouvement. 66 Dispositif pour la réalisation du procédé conforme aux revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte, reposant sur au moins un organe d'appui 1 à section circulaire et de préférence rotatif, un support2 constitué par un cylindre creux de diamètre plus grand que celui de l'organe d'appui, en matériau élastiquement flexible et dont le mouvement détermine celui de l'organe d'appui, la bande 6 à traiter étant guidée de sorte qu'elle défile sur ce support 2 suivant un certain arc d'enroulement, 7° Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le support est constitué de plusieurs éléments élastiques cylindriques, creux 3, 3', de diamètres échelonnés, disposés intérieurement les uns aux autres dans lrespace compris entre l'organe d'appui 1 à section circulaire et le • support 2 et faits du même matériau que ce dernier ou d'un autre matériau. 8° Dispositif .selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le support 2 retenu par une,barre 7 est appuyé sur deux rouleaux 4 et 5 qui tournent avec lui, -^tandis que la bande 6 est' guidée de manière à défiler sur'le support du côté opposé à ces rouleaux^.