Brevet FR2332930A1 — publié le 19770624

La présente invention concerne un dispositif pour maintenir constante la différence de phase relative entre un convoyeur sans fin et un plateau tournant associé ou un plateau associé tournant de façon intermittente, c'est-à-dire indexé, et/ou des convoyeurs supplémentaires associés, le convoyeur sans fin comportant au moins une roue d'entratnement tournant sur un axe fixe ainsi qu'une roue de renvoi tournant librement sur un élément qui est sollicité par un ressort et qui peut titre déplacé constamment pour tendre le convoyeur. Le convoyeur peut être entrarné de façon continue ou intermittente et pourvu, sur sa longueur, d'éléments équidistants comme, par exemple des supports, des cuvettes, des mâchoires, etc.. qui sont associés, au moyen d'un système d'entrarnement synchronisé commun, aux plateaux et/ou transporteurs supplémentaires tournant de façon continue ou intermittente. L'expérience a montré que dans les chatnes de montage automatiques comprenant des convoyeurs se déplaçant continuellement et qui ont été misau point récemment que de tels éléments de convoyage tendus en permanence sont soumis à une variation de longueur qui varie avec le temps en raison de Irusure de leurs éléments constitutifs comme des maillons, des chapes, les joints et les articulations, et aussi par suite de l'effet des forces permanentes de traction et, en outre, des variations de température associées aux opérations techniques mises en jeu. De telles variations peuvent être extrêmement consi- dérables selon la longueur du convoyeur. Ce problème a une importance particulière dans le cas des~chaSnes de montage continues où l'on a recours à de nombreuses opérations de traitement utilisant la chaleur, par exemple les channes de montage en série modernes automatisées pour la fabrication de sources lumineuses, particulièrement de lampes pour l'éclairage, de tubes fluorescents, etc . De tels convoyeurs de fabrication en série qui se déplacent de façon continue comportent, sur leur longueur, des dispositifs de support équidistants qui servent à transporter les semi-produits et/ou les composants desdites sources lumineuses d'un poste d'assemblage au poste suivant jusqu'à ce que le montage de la source lumineuse soit terminé.D'une façon générale, de tels convoyeurs sont des convoyeurs à charnels, En raison des plages de températures différentes auxquelles les constituants à assembler sont soumis au cours de la fabrication des sources lumineuses, des modifications variables et importantes de la longueur de la channe et ces variations sont accrues par l'usure des éléments de la channe, par exemple l'usure des maillons et des articulations, ainsi que par l'e+tet de forces de traction appliquées en permanence à la channe. Une condition préalable à un fonctionnement sbr et précis de cet ensemble de montage automatique est le maintien à une valeur constante du taux de tension de la channe, ce que l'on obtient,d'une façon connue, au moyen du déplacement sollicité par un ressort de l'axe sur lequel tourne une des roues sur lesquelles passe la chaste, de préférence la roue à channe menée. Sur le trajet du convoyeur se trouvent divers outils, mécanismes et accessoires qui actionnent et supportent des dispositifs prenant part aux opérations techniques et qui sont en tranés en synchronisme avec le convoyeur, de préférence à partir d'un entratnement comiun, en raison des impératif s concernant la rigidité cinématique de l'installation.Un entratnement commun est également souhaitable pour empêcher un patinage afin de satisfaire aux exigences strictes concernant la qualité des sources lumineuses. Le maintien d'un positionnement géométriquement précis des outils par rapport au convoyeur et, encore plus, par rapport aux supports des composants fixés aux convoyeurs, est une nécessité absolue. Le problème principal est que les positions relatives du convoyeur et des plateaux et/ou des- convoyeurs supplémentaires, qui tournent de façon continue ou.intermittente et qui sont fixés au convoyeur sur lequel sont montés les outils ou appareils de traitement, se déplacent ou se décalent, c'est-àdire que la précision de positionnement se trouve affectée par suite des variations mentionnées ci-dessus de la longueur du convoyeur, cela à un degré qui correspond à l'amplitude des fluctuations de la longueur du convoyeur , le fonctionnement correct du système étant, de ce fait, rendu difficile ; lorsque certaines limites sont dépassées, le fonctionnement devient pratiquement impossible.Le problème mentionné ci-dessus ne s'est manifesté que récemment dans la mise au point de chat- nes de montage modernes fonctionnant de façon continue et à des vitesses élevées, cela dans la fabrication des lampes à incandescence, et, jusqu'à présent, aucune mesure technique pratique n'a été découverte pour y remédier, c'est-à-dire pour effectuer un réglage constant et, de ce fait, pour maintenir une concordance de phase constante entre un convoyeur dont la longueur varie constamment et des dispositifs qui fonctionnent en synchronisme avec ce convoyeur. La solution de ce problème au moyen de la présente invention est basée sur la découverte du fait qutil-est pos sible de corriger et de réajuster les déphasages qui affectent la position relative ou synchronisme de déplacement du convoyeur et des plateaux-et/ou des convoyeurs supplémentaires tournant de façon continue ou intermittente en coordination etenliaison cinématique avec le convoyeur sans fin, et d'an- nuler pratiquement ce déphasage en détectant et en enregistrant continuellement les variations de longueur du convoyeur sans fin et en les répercutant aux plateaux et/ou aux convoyeurs supplémentaires entraSnés en synchronisme avec-un rapport de répercussion qui correspond fonctionnellement--d leur distance par rapport à la roue d'entraînement du convoyeur sans fin, cela-dans un sens d'avance ou de retard. On parvient à ce résultat au moyen de la présente invention én raison du fait que le dispositif selon cette dernière consi-ste à introduire des accouplements dans les arbres d'entraînement des plateaux et/ou des convoyeurs-supplémen- taires tournant de façon continue ou intermittente, chaque accouplement précité consistant en un manchon qui est fixe dans une direction axiale et un manchon qui est mobile dans la--direction axiale, les deux manchons portant l'un contre l'autre par l'intermédiaire d'une surface hélicoTdaîe-ayant un pas d'hélice prédéterminé et par le fait qu'une tringlerie ou embiellage ayant un rapport de transmission prédéterminé est prévu pour relier un élément de portée ou palier mobile de la roue à channe et le(-s) manchon(s)- mobile -axalement du (des) accouplement(s) précité(s). Dans un mode de réalisation préféré de l'appareil selon la présente invention, le système de tringlerie ou d'em- biellage est un embiellage -cinématiquement frigide et consistant en une tringle qui est articulée à l'élément de portée ou palier de la roue à channe de renvoi, cet élément agissant dans un plan parallèle à lraxe de rotation de la roue à channe et de la roue d'entraînement, et une (des) bielle (s) reliant la tringle au(x) manchon(s) du ou des accouplements(s). Particulièrement dans le cas des channes de fabrication de dimensions importantes, il est avantageux d'utiliser un dispositif de réglage actionné hydrauliquement ou hydropneumatiquement à la place de l'embièllage mécanique décrit ci-dessus, un tel dispositif comportant au moins un organe d'actionnement relié au palier de glissement et un élément de réglage correspondant accouplé au ou à chaque manchon(s) déplaçable(s) axialement du ou des accouplements(s). Selon le concept inventif, les fluctuations de longueur du convoyeur sont détectées et transférées proportionnellement et continuellement au moyen du système d'embiellage, ou d'un autre mécanisme de n'importe quel type voulu, au déplacement axial des manchons d'accouplement suivant une amplitude correspondante fonctionnellement. Gracie aux surfaces de portée hélicoldales des manchons d'accouplement, le glissement dans le sens axial est transformé en un déplacement angulaire correspondant du manchon fixe et, de ce fait, du ou des plateaux(x) et/ou convoyeur(s) supplémentaire(s) tournant de façon continue ou intermittente, par rapport à leur position angulaire antérieure. L'invention assure donc une compensation continue du déphasage des outils ou appareils de traitement et des supports de composants mentionnés ci-dessus en annulant pratiquement ce déphasage par rapport à l'état initial du convoyeur en l'absence de chaleur. D'autres détails et caractéristiques de la présente invention apparattront dans-un mode de réalisation de l'invention illustré par le dessin annexé sur lequel la figure 1 est une représentation schématique du système cinématique d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention donné-à titre d'exemple la figure 2 est une vue moitié en élévation moitié en coupe d'un accouplement d'arbre du dispositif selon la présente invention la figure 3 est une coupe de l'accouplement d'arbre faite par III-III de la figure 2 Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, un convoyeur, se présentant sous la forme d'un convoyeur à channe sans fin 2::est entratné, par une roue d'entratnement 11 montée en vue de sa rotation sur un axe fixe, autour d'une roue de renvoi 3 qui est montée de façon à tourner librement et qui est sollicitée par un ressort de façon à tendre-le convoyeur et est guidée en vue d'un déplacement linéaire dans un palier de glissement 4. Sur le convoyeur 2 sont disposés des éléments équidistants (non illustrés) destinés à recevoir, à supporter et à transporter des produits semi-ouvrés.Lesdits éléments sont adaptés pour coopérer en synchronisme précis de position et de temps avec des outils (non représentés), par exemple des dispositifs de mesure et/ou de traitement situés dans certaines sections techniques du trajet du convoyeur, par exemple à l'en- droit d'un plateau tournant 8 et dtun autre convoyeur 72. Si le convoyeur 2 se déplace de façon continue, le plateau tournant 8 et le convoyeur 12 se déplacent aussi de fa çon cont-inue-à la même vitesse. Si le convoyeur se déplace de façon intermittente, c'est-à-dire est indexé, le plateau tournant 8 et le convoyeur 12 sont amenés à se déplacer de façon intermittente en synchronisme avec lui. La figurel 'montré qu'une variation de longueur du transporteur 2 entraîne un déplacement correspondant At de l'axe de la roue à channe 3 en raison du fait que le palier de glissement 4 de la roue à-chatne est sollicité par un ressort. Par conséquent, les éléments de support du convoyeur 2, qui supportent une source lumineuse,présentent en un point se trou- vant à-une distance de lx de l'axe fixe de la roue d'en traitement , une avance de phase de # lx (proportionne île à ) entre, d'une part, les outils de traitement positionnés initialement de fagon précise et associés au plateau tournant 8 et, d'autre part, les élements de support du convoyeur à charmez Le synchronisme de position réglé avec précision initialement n'existe donc plus. Selon la présente invention, ce ou ces déphasages peuvent être corrigés ou compensés parfaitement par une modification de la position angulaire des outils de traitement montés sur le plateau tournant 8, à un rayon rx , grâce 'à l'introduction d'un déplacement angulaire d'avance de phase tel que, #lx mesuré sur-la circonférence du plateau tournant 8 soit égal à rx Sur, (c'est-à-dire ex " - rx grâce à quoi on obtient un synchronisme de position essentiellement précis entre lesdits outils et ledit convoyeur. Le dispositif conforme à la présente invention et effectuant automatiquement cette action de correction comprend un arbre d'entratnement 9 du plateau tournant 8 et un accouplement d'arbre pourvu d'un manchon 7 qui est fixe axialement et d'un manchon 6 qui est mobile axialement, ledit manchon comportant des surfaces de portée hélicodales similaires dont les filets présentent un pas m . Entre le manchon 6 pouvant coulisser axialement et le palier 4 de la roue de renvoi 3 se trouve un système de transmission à bielles présentant un rapport de transmission ix et comprenant une tringle 13, et un embiellage 5. On verra ci-après que la relation. de phase entre le convoyeur 2 et un point d'action du plateau tournant 8 reste constante avec une approximation qui est suffisante dans la pratique malgré les variations communiquées à la longueur du convoyeur 2 par le dispositif mentionné ci-dessus et conforme à la présente invention, cela grâce à une selection correcte de ces paramètres de conception, particulièrement du rapport de transmission ix Sur la figure 1 sont indiqués les paramètres suivants: - la longueur axiale nominale initiale, de centre à centre du convoyeur : t - la distance C x le rayon : - le pas du filetage m des surfaces de portée hélico5dales des manchons 6 et 7 de l'accouplement d'arbre. On peut prouver que le rapport de transmission de l'embiellage ix nécessaire à tout moment donné est défini et oaloul8 au moyen du choix correct des paramètres de conception. La, condition de la compensation voulue de déphasage peut entre écrite comme suit eX su rx . A ax (1) -L'aprés les paramètres de conception et du fait de la variation empiriquement proportionnelle dè la longueur du convoyeur, il s'ensuit que Si Ex est le décalage axial du manchon correspondant au dé placement rx . # , s on peut écrire Le rapport de transmissioon de l'embiellage est et d'après l'équation (3) on obtient, en substituant Aav de (5) par sa valeur tirée ae (1) : et, à partir de l'équation (2), on peut exprimer at l par t - et en substituant dans (4) les valeurs de k et g données par les équations (6) et (7) , on obtient En d'autres termes, il est possible de résoudre le problème de la correction d'un déphasage entre un convoyeur présentant un entraxe de l et un outil décrivant un cercle de rayon rx sur un plateau tournant 8 et/ou sur un convoyeur supplémentaire 12, ce plateau et/ou oe convoyeur supplémentaire se trouvant à une distance ut du centre de la roue à chaîne du convoyeur, en utilisant un embiellage 5 avec un rapport de transmission ix pour parvenir ainsi aux fins de la présente invention. Les figures 2 et 3 montrent la conception d'un exemple de mode de réalisation d'un accouplement d'arbre. Sur un arbre d'entraSnement 15 d'un plateau rotatif ou d'indexage et/ou dtun élément transporteur supplémentaire sans fin , on a disposé un manchon 14 fixe axialement et comportant une surface hélicoidale présentant un pas m .Sur lJextrémité d'un arbre d'entratnement 17 de l'accouplement se trouve un manchon 16 qui peut coulisser axialement et qui est empoché de tourner par rapport à l'arbre par une clavette non conique 18, la surface de portée hélicoldale du manchon 16 présentant aussi le même pas m Le manchon 16 est déplacé axialement au moyen d'un élément d'entrarnement empoché de tourner par un méplat appliqué contre une surface de guidage 21 et monté sur le manchon 16 par l'intermédiaire de roulements à billes 19 .Comme on l'a déjà décrit ci-dessus, un coulissement axial du manchon 16 se traduit par un déplacement angulaire (déphasage) entre les arbres 15-et 17 (qui,par ailleurs, peuvent être considérés comme tournant ensemble) , l'importance de ce coulissement étant déterminé par le pas m et par l'amplitude du déplacement axial, tandis qu'une coopération d'entratnement cinématiquement rigide de ces arbres est maintenue en permanence. Le maintïeR d'.une amplitude constante du déphasage relatif entre un élément de transport et un ou des plateaux tournants ou d'indexage et/ou un ou des éléments de transport supplémentaires qui y sont associés est assuré d'une façon relativement simple et extrêXement sûre, gracie à la présente in Invention et en dépit.des fluctuations de la longueur de l'élé- ment de convoyage, Au lieu d'embiellages mécaniques, on peut utiliser, selon la présente invention, d'autres moyens de régulation de phase, par exemple des embiellages hydrauliques ou hydropneulc matiques, pour assurer un rapport de transmission prédéterminé. Ces moyens sont particulièrement avantageux dans le cas de sys tèmes de très grandes dimensions. I1 est bien.entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que l'on peut y apporter des variantes ou-des modifications dans le cas de la présente invention dont l'.étendue est définie par les revendications ci-annexéesO R E V E N D I C A T I Q N S 1. Dispositif pour maintenir le déphasage relatif entre un convoyeur sans fin et un plateau tournant ou dt inde- xage rotatif associé et/ou des convoyeurs supplémentaires associés, le convoyeur sans fin comportant au moins une roue d'en traitement supportée de façon fixe en vue de sa rotation et une roue de renvoi qui est destinée à tendre le convoyeur et qui est supportée de façon déplaçable et guidée, des outils ou autres dispositifs auxiliaires tels que des supports, des ma- choires et des accessoires similaires étant fixés audit convoyeur à intervalles égaux le long de ce dernier et étant associés à des plateaux tournants ou d'indexage rotatifs aux convoyeurs supplémentaires entrarnés en synchronisme (de préférence par un entraînement commun) avec le convoyeur, caractérisé par le fait que dans le ou les arbres d'entraînement (9, 15) du ou des plateaux tournants ou d'indexage rotatif (8) et/ou du ou des convoyeurs supplémentaires (12) sont intercalés un accouplement , chaque.accouplement consistant en un manchon (7,14) qui est fixe waxialement et un manchon (6,16) qui est mobile axialement, les manchons (7,14 - 6,16) comportant des surfaces de portée hélicoSdales complémentaires coopérantes, présentant un pas déterminé m , et une tr-ansmission, par exemple une tringlerie ouXembiellage (5 > 13) présentant un rapport de transmission prédéterminé reliant un palier mobile ( 'T) dont le déplacement est guidé et que comporte la roue de renvoi (3) e-t le manchon mobile axialement (6 16) du ou des accoupfements d'arbrel 2..Dispositif suivant la revendicaton 1, caractérisé par le fait que la transmission se présente sous la forme d'un mécanisme de tringlerie ou embiellage cinématiquement ri- gide consistant, d'une part, en une tringle 13 articulée audit palier mobile 4 de la roue de renvoi 3 et guidée linéairement dans un plan de référence parallèle au plan contenant l'axe de rotation de la roue de renvoi 3 et de la roue d'entraînement il et, d'autre part, des bielles supplémentaires reliant la tringle avec le manchon (6, 16) mobile axialement que comporte l'accouplement (s) précité ( 5). 3. Dispositif suivant la revendication 1 , caractérisé par le fait que la transmission se présente sous la forme d'un mécanisme de réglage de déphasage actionné hydrauliquement ou hydropneumatiquement et comprenant au moins un élément de détection de position relié audit palier 4 et un élément de réglage correspondant relié au manchon (6 16) mobile axialement et que comportent le ou les accouplements(s) pré eité(s, 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 , 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'il comporte un ou des accouplements, chaque accouplement comprenant un manchon 16 qui est monté sur un arbre 17, sur le coté entrat- nement, au moyen d'une clavette non-conique 18 et qui peut coulisser axialement et est empêché de tourner-, ledit aôcou- plement étant monté au moyen de roulements 19 sur le manchon (6, 16) , de manière à être entraSné en direction axiale et en s 'appliquant par une surface plane contre une surface de guidage 21.