Brevet FR2523561A1 — publié le 19830923

La présente invention concerne un dispositif réglable optoélectronique destiné à commander l'enroulement régulier des bandes de film, de papier ou tissus employées dans les installations d'impression du type presse à dorer ou tot autre ensemble exigeant un enroulement fiable et régulier I1 est connu d utiliser dans les installations d'impression de tissus ou d'imprimerie et notamment dans le fonctionnement des presses à dorer, des dispositifs comprenant une presse équipée d'une matrice imprimante commandant un enrouleur mécanique synchronisé avec le fonctionnement de la la presse. Ces dispositifs sont destinés à récupérer les films de tissus ou de papier à dorer qui sont rejetés par la presse à impression ou à dorer. On a représenté à la figure I le principe de fonctionnement d'une telle installation . En se reportant à cette figure on trouve le cylindre générateur (1) sur lequel est enroulé le ruban (2) qui constitue la matière première servant à l'impression Ce ruban (2) peut être constitué soit d'un tissus à imprimer soit d'un film utilisé pour la dorure des cartonnages ou couverture de livres fabriqués dans l'industrie . La presse (3) possède un mouvement vertical de va-et-vient et dispose d'une matrice permettant l'impression par compression du ruban (2) avalé par celle-Si. Le tissus ou le ruban de dorure (2) est extrait de la presse (3) et repris par les rouleaux (4) et (5) disposés parallèlement.Ces derniers sont accolés l'un à l'autre, enrobés éventuellement de caoutchouc , de façon à pincer et entrainer le ruban (2). Le mouvement de rotation des rouleaux (4) et (5) obtenu au moyen du moteur (6) dont le fonctionnement est synchronisé par le mouvement de la presse (3). Cette synchronisation était obtenue jusqu'à présent par des dispositifs mécaniques ou électroniques (8) de commande qui actionnaient la rotation du moteur (6) lorsque la presse (3) en se soulevant libérait le ruban (2) après impression. L'ensemble de l'installation était comp]été par le rouleau (7) commandé par le moteur (9) qui constituait l'enrouleur final du ruban (2) Certains dispositifs pouvaient reçevoir différents rubans imprimant ou Autre utilisé pour la dorure suivant la complexité des opérations d'impression demandées. Ces installations de tirage de bandes classiques étaient donc équipées généralement de 7 rouleaux dont 2 jouaient le rôle d'extracteur, le 3sème dont la vitesse était programmée tirait le ruban (2) sous tension pour l'enrouler sur le cylindre (7) Ces dispositifs présentaient , quel que soit le systfme de synchronisation adopté , de nombreux inconvénients, et notamment - une tension discontinue du film ou du ruban extrait de la presse. - un risque important de déchirure dn ruban ou du film au cours de sa récupération sur le rouleau (7). - un réglage délicat de la synchronisation entre le fonctio nement de la presse et l'enroulement continu du film ou du ruban. - nn désaxement des films ou des rubans lorsqu'ils s'enroulent sur le cylindre récupérateur (7). - une récupération difficile des cylindres (7) après utilisation La présente invention a pour but de pallier à ces inconvénients en proposant un dispositif réglable, au moyen d'un capteur optoélectronique utilisé pour commander directement la vitesse d'enroulement du ruban à partir de la tension d'extraction appréciée à la sortie de la presse. Le dispositif optoélectronique de commande d'enroulement de bandes ou de films, objet du présent dépôt, est caractérisé en ce qu'il comprend un chassis sur lequel est disposé un rouleau capteur de vitesse de déroulement ; un boitier contenant un disque à fentes solidaire du rouleau capteur une source lumineuse logée dans un boitier à fentes redécouplant la fréquence lumineuse , et un photocapteur ; un circuit électronique de comptage d'impulsions lumineuses agissant sur la commande de moteur à courant continu et à aimant permanent un cylindre enrouleur animé par ce moteur et constitué d'un manchon central renforcé et fendu, fixé par des flasques tronconiques sur un arbre portant le cylindre enrouleur monté sur un bras porteur dont seulement l'une de ses extrémités est raccordée au chassis. La présente invention ainsi catactérisée présente de nombreux avantages, et notamment - un réglage précis permettant de commanderle défilemen à toutes les vitesses utilisées dans cette technique - une mise en place aisée sur toutes les presses à dorer et tout autre dispositif nécessitant un enroulement contrôlé et fiable de ruban, film, papier ou métal' dorer - un démontage facile du rouleau contenant le ruban enroulé après utilisation. - un colt de fabrication faible du dispositif La présente invention sera mieux comprise grâce aux dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre indicatif et choisis pour un mode de réalisation préfé rentiel. La figure 2 représente l'ensemble du dispositif placé en aval de la presse à impression ou à dorure La figure 3 représente le boitier et l'organisation intérieure du capteur optoélectronique. Les figures 4 et 5 représentent les éléments essentiels du,capteur optoélectronique constituant le diviseur de fréquence. Les figures 6 , 7 et 8 représentent le cylindre enrouleur et le fonctionnement de son manchon rétractable. Suivant une caractéristique important de l'invention, on trouve, représenté à la figure 2 , l'ensemble du dispositif comportant le chassis (1) fixé à la sortie de la presse à dorer et constituant le support principal . Ce chassis (1) est prolongé par le longeron (2) et le support (3) destiné à fixer les différents organes de l'installation Le ruban (8) peut provenir directement de la presse à dorer ou être préalablement enroulé au niveau de la bobine réserve (32) destinée à tendre ce ruban (8) , Celui-çi s'appuie sur le rouleau (4) qu'il entraine .Le rouleau (4) est fixé à l'une de ses extrémités au chassis (1) par un roulement (10) et à autre extrémité au support (3) au moyen du roulement (33). Cette disposition permet au rouleau (4) de tourner librement sous l'effet du ruban (8)'et d'entrainer le dispositif optoélectronique contenu dans le boitier (5) auquel il est relié. Le boitier optoélectronique (5) comporte une source lumineuse (17) qui excite un photocapteur (6). Cette excitation est proportionnelle à la vitesse de rotation du rouleau (4) qui entraine le disque à fentes logé dans le boitier (5) et qui rupte à fréquence variable le rayon lumineux. Le photocapteur (6) est connecté au moyen du cable (7) à un compteur programmable (11) qui transforme les impulsions lumineuses du photocapteur en impulsions électriques. Ces dernières servent à commander l'alimentation du moteur (13) au moyen d'un générateur de courant continu (12) . Le moteur (13) est caractérisé en ce qu'il fonctionne an moyen d'un champ magnétique permanent et d'une alimentation électrique continue variant de 4 à 50 volli Ces caractéristiques électriques lui confèrent des qualités d'autofreinage lorsqu'il se trouve courtcircuité. Le moteur (13) fixé au chassis (1) dispose d'un ale tournant qui entraine le cylindre (9) au moyen de la courroie (16) . Le cylindre enrouleur (9) est fixé sur le chassis (11) au moyen d'un axe tournant (14) dont l'une des extrémités porte un écrou de serrage manuel (25) Suivant une caractéristique importante de l'invention, on a représenté aux figures 3 , 4 et 5 le dispositif optoélectronique d'enregistrement de la vitesse du cylindre enrouleur (4) et son découplage optique En se reportant à la figure 3 , le cylindre (4) a son axe (34) qui tourne librement sur le roulement étanche (33) .Ce dernier est directement fixé au montant (3) dépendant du support de l'ensemble Le boitier (5), dans cet exemple , est constitué d'une enceinte contenant un tambour doté de 100 fentes (19) et portée par un disque (20) solidaire de l'axe tournant (34) . Le boitier (5) contient une source lumineuse (17) logée dans la cavité (24) portant des séries de 1, 2, 3, 4, 5 fentes par exemple . Cette cavité cylindrique (2,4) peut être positionnée différemment de façon à faire apparaître la source lumineuse (17) à une fréquence égale à 100 foie le nombre de fentes rayonnées par le cylindre (18). Cette fréquence lumineuse dépend donc à la fois de la vitesse de rotation du cylindre (4) et de la position de la cavité cylindri que ( ; elle est perçue par le photocapteur (6) fixé sur la paroi extérieure du boitier (5) . La position du cylindre qui contient la cavité (18) avec sa source lumineuse (17) sur le boitier (21) est choisie de manière à faire face au photocapteur (6) .L'espace séparant le cylindre (24) et le photocapteur (6) est utilisé par le tambour tournant (19) en mouvement Afin d'éviter l'influence de la lumière parasite extérieure , le boitier est rendu étanche au moyen d'un couvercle (21) En se reportant aux figures 4 et 5 , on découvre les éléments du découpleur de fréquence lumineuse, qui représente une caractéristique importante de l'invention revendiquée Sur la figure 4 on a tracé en perspective le tambour (lQ) muni de ses nombreuses fentes (22). flans l'exemple choisi on a découpé 100 fentes , chaque fente correspondant à 1 mm de conrse du cylindre (4) . . Ce tambour est fixé directement au disque (20) solidaire de l'axe (31t) .Cet axe tourne sur le roulement (33) et est solidaire du cylindre (4) chargé d'enregistrer le déroulement du ruban Lorsque le disque (20) et son tambour (19) sont adaptés sur l'axe (34), ils se logent dans le boitier (5) muni d'un couvercle (21) qui le rend étanche. Cette disposition apparaît sur la figure 3 précédemment décrite . Le couvercle (21) reçoit un tube creux (24) qui sert de logement à la source lumineuse (17) .Ce tube creux est dessiné sur la figure (5) ; il est constitué d'une molette (18) permettant de positionner la cavité cylindrique (24) contenant 1-' ampoule (17) et les fentes (23) réunies par groupe de 5, 4, 3, 2, 1 dans cet exemple. I1 est évident que suivant une autre réalisation préférentielle le nombre de fentes portées par le tambour (22) ou le tube (24) peut être adapté à la vitesse de défilement à contrôler et à la précision demandée Suivant une autre caractéristique importante de l'invention, on a représenté sur les figures 6, 7 et 8 le cylindre enrouleur équipé de son manchon rétractable .Ce cylindre (9) enrouleur est porté par un axe (14) dont l'une des extrémités est soutenue par le chassis (1) du dispositif et dont l'autre extrémité est munie d'un écrou de serrage (25) Pour faciliter la rotation de l'enrouleur (9) l'axe support (14) est annexé au chassais fixe (1) au moyen d'un palier à roulements (30). L'enrouleur (9) est entrainé par le moteur (13) , représenté sur la figure 2, au moyen de la courroie (16) qui ceinture le flasque (28), lui-même servant de moyen de centrage de l'ensemble du cylindre. Le cylindre enrouleur apparait extérieurement sous la forme d'un manchon (9) creux, rigide, fendu suivant une génératrice, et qui est une caractéristique importante de l'invention Le cylindre enrouleur et son manchon rigide fendu comme il est représenté sur la figure 7 sont montés sur des disques de forme tronconique (26) placés aux extrêmités du cylindre et qui servent de moyen de centrage et d'expansion On assure la fiabilité du centrage de l'ensemble au moyen de rondelles (29) qui arrêtent le serrage de l'écrou (25) et limitent l'expansion du manchon,(9) . On évite le cintrage du manchon au moyen d'une bague expansive métallique et élastique (31) que lton place au centre, à l'intérieur du manchon (9).Le. disque (27) est un flasque de serrage servant aussi de butée et d'appui aux extrémités du manchon (9) Suivant une caractéristique importante de l'invention on a représenté sur les figures 7 et 8 le mouvement d'expansion ou de contraction du manchon (9) . Celui-çi , réalisé en matériau rigide et souple , est fendu au niveau (15) suivant sa génératrice Lorsque l'expansion de son diamètre est au maximum , les bords de la fente (15) se touchent , lorsque le manchon se rétracte suivant le schéma de la figure 8, les bords se recouvrent Fonctionnement En se reportant à la figure 2 , il est possible de résumer succintement le fonctionnement du dispositif décrit, sachant que celui-çi constitue une réalisation préférentielle . Le ruban (8),qui provient soit de la presse à impressions, soit soit d'une bobine neuve figurée au repère (32), est fixé sur le manchon (9) du cylindre enrouleur, après avoir été enroulé ou posé sur le rouleau (4) enregistreur de vitesse . Au fur et à mesure que le ruban (8) se déroule, il entraine el rouleau (4) qui et le comptabilise la vitesse . déplacement . Suivent une caractéristique importante de l'invention représentée à la figure 3 , cette vitesse entraîne le tambour (19) doté de fentes (22). Le photocapteur (6) comptabilise la vitesseet ldéplacement au moyen dtimpulsions lumineuses qui ont pour origine la source lumineuse (17) et traversent les fentes (22) du tambour (19) Pour augmenter la pression , on régle la fréquence de passage des impulsions au moyen des fentes (23) situées sur le tube (24) contenant la source lumineuse Suivant la position de ce tube (24) , le photocapteur enregistre un nombre d'impulsions lumineuses proportionnel au nombre de fentes du tambour multiplié par le nombre de fentes éclairées par la source (17) située dans la cavité cylindrique (2zut) . En effet cette dernière émet autant d'impulsions lumineuses qu'elle regarde le photocapteur avec une fenêtre comportant 5, 4, 3, 2, 1 fentes .Le tambour (19) qui tourne dans l'espace compris entre le cylindre (24) et la source lumineuse (17) fractionne dans notre exemple le défilement d'un tour du rouleau (4) en 100 impulsions lumineuses qui seront perçues 500 , 400 , 300 , 200 , 100 fois par le photocapteur Cette disposition crée un nombre dtimpulsions lumineuses qui est perçu par le compteur électronique (11). Ce dernier commande l'arrêt du mateur (13) qui entraine le cylindre enrouleur équipé de son manchon (9) . La mise en route étant automatique l'ensemble est ainsi synchronisé en fonction de la vitesse de défilement du ruban à la sortie de la presse Quand le dispositif s'arrête , le moteur (13) à courant continu crée un mouvement d'autofreinage qui tend le ruban (8) . Lorsque l'opération est terminée, on dégage le cylindre manchon (9) au moyen de la vis écrou (25) fixée sur l'axe tournant (14) . Cette opération provoque l'écartement des flasques (26), suivant la figure 6 , et rétracte le manchon (9) . Le diamètre apparent du manchon (9) diminue suivant la figure 8 , et il est possible de récupérer aisément le ruban enroulé Revendication I - Dispositif optoélectronique de commande d'enroulement de bandes ou de films pour presse à dorer caractérisé en ce qu'il comprend, un chassis sur lequel est disposé un rouleau capteur de vitesse de déroulement , un boitier contenant un disque à fentes solidaire du rouleau capteur, une source lumineuse logée dans une boitier à fentes redécouplant la fréquence lumineuse et un photocapteur ; un circuit électronique de comptage d'impulsions lumineuses agissant sur la commande du moteur à courant continu et à aimant permanent ; un cylindre enrouleur animé par ce moteur et constitué d'un manchon central renforcé et fendu sur sa longueur, fixé par des flasques tronconiques sur un arbre portant le cylindre enrouleur dont l'une des extrêmités seulement est raccordée au chassis Revendication 2 - Dispositif suivant la revendiration 1 caractérisé en ce que le moyen d'enregistrer le déplacement variable de défilement d'un ruban provenant d'une presse à dorer ou à imprimer est un rouleau (4) entrainant un tambour à fentes (19) placé près d'une source lumineuse et générant des impulsions lumineuses. Revendication 3 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen d'amplifier la fréquence des impulsions lumineuses est une source lumineuse (17) placée dans une cavité cylindrique (24) à fentes (23) émettant un nombre fini et fixe d'impulsions lumineuses Revendiettion 4 - Dispositif suivant la revendiration 1 caractérisé en ce que le moyen d'amplifier le nombre d'impulsions lumineuses et aussi d'augmenter la précision de la mesure de de défilement du ruban est d'accoupler la cavité cylindrique (24) et sa source (17) émettrice d'un nombre fini de fentes lumineuses avec un tambour (19) tournant entre la cavité cylindrique (24) et le capteur photoélectrique (6) Revendication 5 - Dispositif suivant la revendiration l caractérisé an ce que le moyen de commandeur la vitesse du cylindre enrouleur (9) est un moteur (13) à courant continu et à aimant permanent alimenté par un compteur électronique transformant les impulsions lllmineuses en impulsions électriques. Revendication 6 - Dispositif suivant la revendication I caractérisé en ce que le cylindre enrouleur est facilement démontable au moyen d'un bras (14) dont seulement l'une des extrémités est rattachée au chassis (1) tandis que l'autre dispose d'un écrou de serrage (25) aisément accessible Revendication 7 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le cylindre enrouleur maintient une tension constante sur le ruban (8) au moyen d'un manchon (9) rétractable dans la mesure ou, réalisé en matériaux rigides et élastiques, il est fendu suivant une de ses génératrices (15) , cette fente permettant le recouvrement de son enveloppe Revendication 8 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le manchon (9) du cylindre enrouleur est maintenu en position rigide au moyen de flasque tronconique (26) et de disque tendeur (31)