Brevet FR2449598A1 — publié le 19800919

La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif pour alimenter et serrer une bande dans une machine à cerclen afin de débiter automatiquement ladite bande à une arche de guidage et pour la serrer sous la forme d'une boucle autour d'un paquet en utilisant un rouleau de retour et un rouleau d'alimentation qui sont en contact l'un avec l'autre. Un dispositif pour alimenter et serrer une bande a été proposé et décrit dans la publication de modèle d'utilité japonais nO 23 280/1965 dans lequel un rouleau de retour et un rouleau d'alimentation sont entraînes à une vitesse élevée en sens inverse et sont disposés à une certaine distance l'un de l'autre, des rouleauxeulbutants étant prévus pour venir sélectivement en contact avec ces rouleaux de façon à entraîner la bande à une vitesse eLevée ou à la serrer, un levier de tension étant aussi prévu pour exercer un puissant couple sur la bande. Dans la demande japonaise non-examinée nO 64 396/1977, il est proposé, en tant que perfectionnement de l'appareil connu, de supprimer le levier de tension. On se propose de décrire ce mode de construction en se référant aux figures 5 et 6. Des rouleaux basculants ou culbutants 40 et 41 sont en contact, sous pression, avec un rouleau d'alimentation et une bande alimente une arche de guidage 43. L'extrémité libre de la bande, qui passe dans l'arche de guidage a la forme d'une boucle et vient en contact avec l'actionneur 44 d'un contact de limite sous une table de glissement 5 afin de désexciter un électroaimant 45, ce qui a pour effet de séparer chaque rouleau 40, 41 du rouleau d'alimentation 42, achevant ainsi I'opération d'alimentation.Ensuite, une pince 48 est levée par un groupe de cames 47 du fait de la rotation d'un arbre 46 et vient serrer ltextrémité libre de la bande en coopérant avec la table 5. Après cela, le rouleau basculant 49 vient en contact sous pression avec le rouleau de retour 50 du fait de l'excitation de l'électro-aimant 56, afin de tirer la bande en arrière. Quand la force de serrage atteint une valeur déterminée, l'aeeouplement commence a patiner, de sorte que la vitesse de rotation de l'arbre de retour 52 diminue rapidement. Quand la vitesse de l'arbre est devenue inférieure à celle d'une roue de chaîne 53, la rotation de la roue 53, est effectivement transmise à l'arbre de retour 52, ce qui assure un serrage supplémentaire de cette dernière par le rouleau de retour 50 de l'arbre 52 du fait de la vitesse réduite et du couple élevé qui est imprimé à la roue dentée 55 par un mécanisme réducteur différensiel 20. Un autre appareil pour délivrer et serrer la bande par la rotation d'un seul rouleau dans le sens direct ou inverse a également été proposé. Toutefois, sa rotation doit être lente pour appliquer un puissant couple de serrage à la bande afin d'atteindre le degré de serrage final voulu. En consdquence, cet appareil ne satisfait pas la demande de la clientèle dans le domaine des machines à cercler, laquelle réclame de plus en plus que la durée du cerclage soit abrégée. Dans les systèmes connus, la bande tombe souvent du guide ou se plie dans celuici du fait que la force appliquée pour la faire avancer par le rouleau unique a l'inconvénient d'être trop grande. L'un des buts de l'invention est de fournir un sytème d'alimentation et de serrage de bande ayant une structure plus simple et qui permet une force de serrage plus forte tout en fonctionnant de la même façon que celui décrit dans la publication Japonaise non-examinée nO 64 396/1977. Les buts de l'invention et d'autres peuvent etre atteints par un procédé d'alimentation et de serrage qui consiste à amener en contact sous pression un rouleau de retour dont la surface périphérique a un coefficient de friction élevé avec un rouleau d'alimentation dont la surface périphérique a un coefficient de friction relativement faible ; à rendre le rouleau de retour libre pendant l'alimentation de la bande afin de faire tourner celui-ci en fonction de la rotation du rouleau d'alimentation comportant la surface périphérique ayant un faible coefficient de friction, de sorte que la bande glisse sur la surface périphérique du rouleau d'alimentation quand la résistance à l'avancement de la bande augmente, ce qui permet de contrôler automatiquement l'alimentation de la bande. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue schdmatique d'un mode de réalisation d'une machine à cercler conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en plan d'une partie de la machine à cercler ; - la figure 3 est une vue de face des rouleaux d'alimentation et de retour selon l'invention ; - la figure 4 est une vue de face du réducteur différentiel ; - la figure 5 est une vue de faee d'une machine à cercler connue ; et, - la figure 6 est une vue en plan d'une partie importante de la machine connue. Sur le dessin, la référence 1 désigne une bobine sur laquelle est enroulée une bande de matière plastique, 3 désignant une chambre dans laquelle est conservée temporairement une certaine longueur de la bande qui alimente une arche de guidage 4, 5 désignant une table de glissement disposée sur un mécanisme de fermeture, 6 désignant un moteur réversible et 7 une poulie qui est reliée par des courroies 8, 8' à la poulie 9 d'un dispositif d'alimentation et de tension de bande, et à la poulie 10 d'un réducteur de vitesse différentiel 20. Le dispositif d'alimentation et de tension comprend un rouleau de retour 71 ayant un coefficient de friction élevé et un rouleau d'alimentation 12 ayant un coefficient de friction relativement bas, le rouleau de retour 11 étant relié, par l'intermédiaire d'un accouplement unidirectionnel 13, à un arbre 14 de sorte que quand cet arbre 14 est entralné dans la direction indiquée par une flèche sur la figure 3, le rouleau de retour est libre, tandis que quand cet arbre est entra m é dans la direction opposée, le rouleau est également en train6 par ltintermédiaire de l'accouplement.Une roue dentée 15, montée sur l'arbre 14, engrène avec un pignon (non reDésentd) solidaire du rouleau d'alimentation 12 afin de transmettre le couple de rotation à ce dernier. Le rouleau d'alimentation 12 est monté à l'une des extrémités d'un organe basculant 17 supporté par un palier 16 et il est sollicité à stappliquer contre le rouleau de retour 11 par l'action d'un ressort 18 fixé à l'autre extrémité, comme repré senté sur la figure 3. Plus préeisément, le rouleau d'alimentation 12 est en contact avec le rouleau de retour et la roue dentée solidaire du rouleau d'alimentation 12 est interconnectée avec la roue 15, comme on le voit sur la figure 2.Ainsi, quand l'arbre tourne en avant, le rouleau de retour 11 est libre par rapport au rouleau d'alimentation 12 et la bande 2 contenue dans la chambre 3 est fournie à l'arche de guidage 4 par le rouleau de retour 11 tournant en fonction de la rotation du rouleau d'alimentation 12. Quand l'arbre 14 tourne dans le sens inverse, les deux rouleaux sont entralnés de façon à rétracter rapidement la bande afin de la serrer autour d'un paquet. La poulie 9 est reliée par des disques de friction 19, 19' à l'arbre 14 et au réducteur différentiel 20 comportant une poulie 10 également fixée à l'arbre 14. Le réducteur différentiel comprend un corps de base 21 monté sur l'arbre 14, la poulie 10 et un disque 23 dont le pourtour extérieur présente une denture et qui est monte librement, par des paliers, sur le corps de base, et un corps excentrique 24 qui est monté librement de manière excentrique sur la poulie. Un certain nombre de rouleaux de contact 25 sont prévus radialement sur le corps excentrique 24 et viennent en contact avec un certain nombre d'autres rouleaux de contact 26 prévus sur le corps de base 21 (figure 4) afin de supporter à glissement des rouleaux 28 qui tournent dans quatre ouvertures 27 formées dans le corps excentrique 24, dans le disque 23. Un organe pivotant 30 ayant une dent d'arrêt 29 venant en contact avec la denture 22 du disque 23 a une partie de base pivotante et une biellette 32 dont l'extrémité est reliée à un électro-aimant 31. Ainsi, pour débiter la bande, quand le moteur 6 tourne positivement de manière à entraîner les poulies 9 et 10 par l'intermédiaire des courroies à la même vitesse angulaire, l'arbre 14 est également entraîne en rotation par les disques de friction 19 à la mne vitesse angulaire. Le couple de l'arbre 14 est transmis par la roue dentée 15 au rouleau d'alimentation 12 de manière à entraîner ce dernier dans la direction de la flèche de la figure 3. A ce moment, le rouleau de retour 11 est libre par rapport à l'arbre 14 grâce à son accouplement unidirectionnel 13, de sorte qu'il est simplement entralné par la bande 2 en fonction de la rotation du rouleau d'alimentation 12 dans la direction de la flèche de la figure 1. Le réducteur différentiel 20 est également libre, puisque le disque 23 n'est pas en contact avec l'organe pivotant 30, comme représenté sur la figure 4 et l'arbre 14 tourne à la meme vitesse angulaire que la poulie 10, de sorte que le disque 23 et les éléments associés à celui-ci tournent d'une seule pièce. Ainsi, la bande 2 conservée dans la chambre 3 est délivrée à l'arche de guidage 4 et l'extremfte antérieure de la bande 2 arrive par un guide, sous la forme d'une boucle, à un contact de limite (qui est identique au contact de limite 44 de la figure 5) disposé sous la table coulissante. La surface périphé- rique extérieure du rouleau dlalimentation 12 a un faible coefficient de friction, de sorte que l'extrémité antérieure de la bande vient en contact avec l'actionneur qui l'entra1ne surune courte distance.En mime temps, un glissement s'est produit entre la surface périphérique extérieure du rouleau d'alimentation 12 et la surface de la bande 2 qui sont en contact l'une avec l'autre à cause de la résistance à l'avancement de la bande qui augmente rapidement, et qui arrête l'alimentation de la bande, évitant ainsi un débit excessif de cette dernière. Le mouvement de l'actionneur sur une distance déterminée produit un signal qui arrête le moteur. Dans le dispositif d'alimentation classique connu, quand I'extrémité antérieure de la bande vient en contact avec l'actionneur, le rouleau culbutant pousse vers le rouleau d'alimentation 12, est libéré (publication Japonaise non-examinée nO 64 396/1977) ou bien le rouleau d'alimentation 12 s'arrête. Dans les deux cas, l'alimentation de la bande n'est arrêtée qu'avec un certain retard. En conséquence, des moyens sont nécessaires pour permettre à une certaine longueur de la bande, qui a été avancée pendant ce temps, de s'échapper. Dans la présente invention, le rouleau de retour 11, qui a la fonction d'un rouleau culbutant, et le rouleau d'alimentation 12 qui a un faible coefficient de friction ont été prévus de façon à arrêter automatiquement l'alimentation de la bande par un phénomène de glissement, quand la résistance à l'avancement augmente rapidement, permettant ainsi d'éviter de débiter un excès de bande. Ensuite, le signal produit par l'actionnement de l'actionneur arrête le moteur 6 et le rouleau d'alimentation 12 s'arrête aussi. Pour tirer en arrière la bande 2, dont le bord antérieur est tenu par une pince (qui est identique à la pince de droite 48 de la figure 5) dispose sous la table coulissante 5, le moteur 6 se met en marche arrière pour produire une rotation inverse de la poulie 9 et de la poulie 10, à la même vitesse angulaire. Le rouleau de retour 11 et le rouleau d'alimentation 12 sont entralnés par la roue dentée 15 et par l'accouplement unidirectionnel 13 dans la direction contraire de la flèche, par la rotation de l'arbre 14 et de la poulie 10, à la même vitesse angulaire, sans glissement du disque de friction 19, Jusqu a ce que la bande tirée de l'arche de guidage 4 soit venue en contact avec le paquet.La bande est tirée en arrière pendant qu'elle est en contact avec une face pratiquement semi-circulaire du rouleau de retour 11 ayant un coefficient de friction élevé afin de s'appliquer étroitement contre une partie extérieure d'un paquet en un temps relativement court (ce qui est qualifié de "rétraction rapide"). En même temps, l'excès de longueur de la bande est conservé dans la chambre 3. A la fin de 1 1opération, la résistance à la traction augmente soudainement et, en conséquence, le disque de friction 19 glisse à cause de l'insuffisance du couple pour surmonter la résistance accrue s'exerçant sur l'arbre 14, lequel s'arrête. Ensuite, le réducteur différentiel 20 entre en action pour exécuter l'é tape de "traction forte". On va décrire maintenant le fonctionnement de ce réducteur différentiel. Quand le disque 23 est arrêté et que le mouvement du corps excentrique 24 est limité par la coopération des rouleaux coulissants 28 et des trous 27, le corps excentrique 24 vibre sous l'action du mouvement de rotation de la poulie 10. La vibration du corps excentrique 24 est transmise, par les rouleaux de contact 25 et 26, au corps de base 21. Le rouleau de contact 25, étant solidaire du corps excentrique 24, se déplace entre le rouleau de contact 21. Le rouleau de contact 25, étant solidaire du corps excentrique 24, se déplace entre le rouleau de contact 26 du corps de base 21, de sorte que la rotation de la poulie 10 ralentit la rotation du corps de base 21. Dans le présent mode de réalisation, quinze rouleaux de contact sont prévus. En conséquence, quand la poulie 10 effectue quinze tours, le corps de base 21 effectue une révolution avec l'arbre 14. Quand la charge appliquée à l'arbre 14 est supérieure à celle s'exerçant sur le disque 23, l'arbre 14 s'arrête et le disque 23 se met a tourner à une vitesse réduite. Autrement dit, par l'action différentielle, quand la charge du disque 23 est supérieure à celle de l'arbre, seul l'arbre 1k tourne à une vitesse réduite et quand, à l'inverse, seul le disque 23 tourne au ralenti, l'autre tourne à une vitesse réduite (avec un couple élevé) selon la différence des charges s'exerçant sur les deux organes. Quand il n'y a pas de différence de charges, tout le réducteur différentiel 20 tourne, d'une seul pièce. Le réducteur différentiel utilisé dans la présente invention, peut être un engrenage planétaire, mais n'est pas limité à celui-ci. Quand l'étape de "fort serrage" a été exécutée, l'électro-aimant 31 est actionné après l'achèvement de la traction rapide afin d'arrêter le disque 23 en engageant la dent d'arrêt 29 dans la denture 22. Ensuite, une force de rotation ralentie ayant un couple élevé est appliquée à l'arbre 14 du fait de la diffe'rence des charges, de sorte que l'arbre tourne en continu à une vitesse réduite, même lorsque le disque de friction commence à patiner, en imprimant ainsi un couple élevé au rouleau de retour 11. Ce couple élevé est transmis à la bande en utilisant le rouleau de retour 11 qui a un coefficient élevé et en amenant la bande 2 en contact avec la surface périphérique semi-circulaire du rouleau, ce qui permet de la serrer autour du paquet. La force de serrage peut être réglée à une valeur déterminée en agissant sur la puissance du moteur 6 et sur la surface de freinage du disque 23. Comme il a été expliqué plus haut, dans la présente invention, la poulie 9, qui comporte le disque de friction 19, et le réducteur différentiel 20 sont montés sur l'arbre 14 du rouleau de retour 1 incluant l'accouplement unidirectionnel et le rouleau d'alimentation 12 tournant avec l'arbre 14 est mis en contact avec le rouleau de retour 11 sous pression pour alimenter ou tirer la bande selon la rotation directe ou inverse à grande vitesse qui est trasmise à la poulie 9 et à l'arbre 14 et qui est ralentie par le réducteur différentiel à la fin de l'étape de traction rapide pour développer la grande force de serrage. En conséquence, les nombreux rouleaux culbutants nécessaires dans le système classique ont été supprimés et l'opération de séparation ou de contact entre les rouleaux culbutants et le rouleau d'alimentation n'est plus nécessaire, de sorte qui'on peut obtenir un fonctionnement fiable par une structure relativement simple dans laquelle seul le rouleau de retour est en contact avec le rouleau d'alimentation. Une surface à faible coefficient de friction est formée sur le pourtour extérieur du rouleau d'alimentation 12.En conséquence, quand l'extrémité antérieure de la bande arrive à la position prévue pendant son alimentation, cette bande est empechée de continuer à avancer pendant quelques instants jusqu'à l'arrêt du rouleau d'alimentation 12 par suite du glissement entre eux, même si le rouleau d'alimentation 12 et le rouleau de retour 11 sont en contact sous pressicn, ce qui permet d'éviter que la bande dépasse l'arche de guidage ou se plie par suite d'un avancement excessif. Une opération de serrage fiable de la bande peut être exécutée avec un couple élevé par l'association du réducteur différentiel 20, du rouleau d'alimentation 12 et du rouleau de retour 11, a quoi s'ajoute que le temps de serrage de la bande sous le couple élevé peut être abrégé. La surface périphérique extérieure du rouleau de retour 11 a un coefficient de friction élevé et les deux rouleaux sont disposés de manière que la bande vienne en contact avec la surface semi-circulaire du rouleau de retour pendant le serrage, ce qui fait que la vitesse réduite et le couple élevé produits par le réducteur différentiel peuvent être transférés de manière satisfaisante à la bande pendant son serrage. REVENDICATIONS 1.Procédé pour alimenter et serrer une bande dans une machine à cercler, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en contact sous pression un rouleau de retour dont la surface périphérique a un coefficient de friction élevé avec un rouleau d'alimentation dont la surface périphérique a un coefficient de friction relativement bas ; à permettre au rouleau de retour d'être libre pendant l'asance- ment de la bande afin que celui-ci tourne en fonction de la rotation du rouleau d'alimentation dont la surface périphérique a un faible coefficient de friction, ce qui fait que la bande glisse sur la surface périphérique du rouleau d'alimentation, contrôlant ainsi automatiquement l'avancement de la bande quand l'extré- mité de celle-ci rencontre l'actionneur d'un contact de limite. 2. Procédé d'alimentation et de serrage d'une bande dans une machine à cercler, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en contact sous pression un rouleau de retour avec un rouleau d'alimentation dont la surface périphérique à un faible coefficient de friction ; à monter le rouleau de retour de façon à tourner librement en suivant la rotation du rouleau d'alimentation pendant la rotation en sens direct de celui-ci afin d'alimenter ou de faire avancer la bande, et pour qu'il soit entraîné en mime temps que le rouleau d'alimentation en sens inverse, et pour entraîner la bande dans la machine en serrant celle-ci entre le rouleau d'alimentation et le rouleau de retour qui tourne en fonction de la rotation du rouleau d'alimentation pendant l'opération d'alimentation de la bande, cette alimentation étant automatiquement arrentée par le glissement de la bande résultant du faible coefficient de friction de la surface périphérique du rouleau d'alimentation quand la résistance à l'avancement de la bande augmente rapidement du fait que son extrémité antérieure a atteint une position déterminée dans la machine, la bande étant tirée en arrière par la rotation inverse à une vitesse élevée des deux rouleaux pendant l'opération de serrage de la bande après que l'extrémité de celle-ci a été pincée, après quoi les vitesses de rotation des rouleaux sont modifiées et deviennent une vitesse relativement faible avec un couple élevé afin d'imprimer une forte force de serrage à la bande. 3. Dispositif pour alimenter et serrer une bande dans une machine à cercler, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un rouleau de retour dont la surface périphérique a un coefficient de friction élevé et un rouleau d'alimentation dont la surface périphérique a un faible coefficient de friction, lesdits rouleaux étant en contact l'un avec l'autre sous pression et pouvant etre entraînes en rotation par un moteur ; un accouplement unidirectionnel étant associé au rouleau de retour afin que celui-ci puisse tourner librement dans une direction donnée, un réducteur différentiel étant fixé, par un disque de friction, à 11 arbre du rouleau de retour. 4. Dispositif d'alimentation et de serrage de bande selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bande est en contact avec une partie pratiquement semi-circulaire du rouleau de retour pendant qu'elle est serrée par ce dernier et par le rouleau d'alimentation.