Brevet FR2534231A1 — publié le 19840413

La présente invention se rapporte à un disposi- tif d'inversion du mouvement de bandes de matière devant être enroulées, comportant un cylindre rotatif qui est monté articulé à ses deux extrémités et dans lequel sont prévus des moyens pour faire varier en service la position de l'axe dudit cylindre. En vue d'éviter la formation'de bourrelets sur les bords d'enroulement d'une bande de matière, des dispo- sitifs connus d'inversion comportent des cylindres qui sont animés de mouvements alternatifs le long de leur axe. Par exemple, le brevet US-2 307 880 illustre un cylindre pouvant être entraîné et monté articulé à ses deux extré- mités, un bout d'arbre étant disposé excentriquement sur l'un des deux paliers, de sorte que le cylindre accomplit non seulement un mouvement de rotation, mais encore un mouvement de précession Dans ce cas, les vitesses angulaires des mouvements respectifs de rotation et de précession sont mutuellement égales. Dans cet agencement, la bande de matière guidée par le cylindre accuse dans le sens transversal un déport qui se répercute également dans-le sens longitudinal de manière atténuée Lors de ce mouvement de la bande de matière, cette bande et le cylindre accomplissent en outre des mouve- ments relatifs supplémentaires qui sont provoqués par un glissement de la bande de matière sur le cylindre Il en résulte que les bords prennent sur le manchnn de bobinage ou bobinot une allure irrégulière et incontrôlée qui peut entraîner la formation de plis dans la bande de matière Le frotte- ment résultant des glissements entre la bande de matière et la face supérieure du cylindre provoque une charge élec- trostatique de ladite bande de matière Il résulte de cette charge non seulement un encrassement plus grand de la bande de matière, mais également, dans certaines circonstances, une exposition du personnel de conduite à certains périls, Un autre dispositif d'inversion de mouvement est connu d'après le document DE-C-2 253 037 Dans ce dis- positif également, un cylindre rotatif est monté articulé par ses deux extrémités L'une de ces deux extrémités ac- complit un mouvement de précession du fait de sa disposi- tion excentrée Le cylindre est calé sur un axe et il est relié à ce dernier par un engrenage planétaire Le pignon de cet engrenage planétaire est calé sur une tige qui est à son tour reliée rigidement au cylindre L'une des roues planétaires du train épicycloidal est assujettie à l'axe et l'autre roue planétaire est assujettie à une face extrême d'un excentrique, cependant qu'un tourillon de l'excentri- que, qui est installé sur ladite face extrême de cet excen- trique et dont l'excentricité est réglable, est monté dans un palier oscillant. Dans ce dispositif, le cylindre est mis en rota- tion par la bande de matière qui est acheminée sur ce dernier, un mouvement de précession étant imprimé par l'engrenage planétaire à l'axe du cylindre Dans ce cas, à cause de la présence de l'engrenage planétaire intercalé, la vitesse angulaire de la rotation et celle de la précession ne sont plus identiques, mais le mouvement de précession est au contraire considérablement plus lent. L'ampleur du mouvement de précession du cylindre peut être choisie par un réglage en continu du tourillon de l'excentrique, ou bien en agençant ce tourillon à la manière d'un bras de manivelle réglable Il est possible de faire varier la fréquence de l'inversion par un choix -du nombre des dents des roues planétaires et des pignons du train épicycloîdal De ce fait, l'ajustement du mouve- men L de la bande de matière par rapport au bobinot est défini, un enroulement sans aucun pli de la bande de ma- tière sur ledit bobinot est garanti et la fréquence d'inver- sion peut être adaptée à la matière considérée Un réglage de l'ampleur de l'excentricité, et donc du mouvement de précession lorsque le dispositif d'inversion est en fonc- lionllielleil, ne sont pas possibles dans ce cas. Sur la base des dispositifs d'inversion connus, le document DE-B-2 853 666 décrit un perfectionnement dans lequel l'excentricité du cylindre d'inversion peut être réglée aussi bien à l'arrêt qu'en fonctionnement Ce per- fectionnement comporte lui aussi un engrenage planétaire dans le cylindre d'inversion en vue d'engendrer le mouve- ment de précession. Dans tous les dispositifs d'inversion susmention- nés, on vise à appliquer l'idée fondamentale qui consiste à modifier la position de l'axe du cylindre pendant le fonctionnement On tire alors parti du mouvement de préces- sion de l'axe de ce cylindre On a exposé ci-avant la ma- nière dont ce mouvement de précession est obtenu dans les agencements individuels Dans les différents dispositifs d'inversion, ce mouvement est obtenu en partie directement grâce à l'entraînement en rotation, partiellement par l'en- tremise d'un engrenage planétaire Dans chaque cas, il est nécessaire de disposer le tourillon de l'arbre de ma- nière excentrée à l'une des extrémités du cylindre. Les dispositifs d'inversion précités équipés- d'engrenages Iplanétaires fonctionnent de manière fiable et donnent pleine satisfaction, mais l'engrenage plané- taire constitue une complexité de réalisation et un renché- rissement des coûts qui sont inopportuns dans de nombreux cas L'invention a par conséquent pour objet de rechercher une solution plus simple, grâce à laquelle un effet d'inver- sion d'une bande de matière devant être enroulée peut être également z lleint Là encore, la position de l'axe du cylin- dre peut être modifiée pour obtenir ladite inversion. L'invention se fonde-sur l'expérience selon laquelle un simple mouvement de va-et-vient de l'axe du cylindre dans un plan, d'une position oblique à la position oblique op- posée par rapport à la bande de matière, provoque également un effet d'inversion L'objectif que s'est fixé l'invention peut par conséquent être atteint par le fait que le palier situé à l'une des extrémités du cylindre est disposé dans un chariot qui oscille en permanence entre deux positions extrêmes et qui est mobile rectilignement, pour l'essentiel perpendiculairement à la bande de matière. La manière dont le mouvement de va-et-vient est 4. engendré, et dont on utilise à cet effet les moyens dis- ponibles, revêt une importance secondaire pour la présente invention et peut en soi être choisie à volonté Cepen- dant, le chariot est avantageusement réalisé sous la forme d'un vérin inversable qui est déplacé par une alimentation en fluide sous pression Selon une autre forme de réalisa- tion de l'invention, un générateur de pression hydraulique peut être incorporé dans le cylindre et être accouplé au mécanisme assurant la rotation de ce dernier, ledit généra- teur de pression assurant l'alimentation du vérin L'inver- sion des mouvements du chariot a lieu automatiquement grâce à des butées réglables aux extrémités du trajet parcouru par le chariot Dans ce cas, la vitesse du mouvement du chariot est fonction de la quantité de fluide sous pression délivré par unité de temps ou pour chaque tour complet du cylindre Grâce à cet agencement simple, il est possible de régler l'excentricité et la fréquence d'inversion d'une manière correspondant parfaitement aux besoins, et cela aussi bien en marche qu'à l'arrêt. L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement l'agen- cement d'un cylindre d'inversion monté à mouvements recti- lignes; la figure 2 montre le montage articulé d'un cy- lindre d'inversion dans un chariot mobile; la figure 3 est une coupe selon la ligne A-A de la figure 2 la figure 4 représente une variante de réalisa- tion de la figure 2, avec un générateur de pression incor- poré; la figure 5 est une coupe selon la ligne B-B de Ia fiyu Lrc 4; et la figure 6 est une coupe selon la Ligne C-C de la figure 4. Le principe de l'invention est représenté de 2534-231 manière fortement simplifiée sur la figure 1 Par l'inter- médiaire de paliers de rotation 5, un cylindre 1 peut tour-. ner librement sur un arbre 2 Cet arbre 2 est monté arti- culé à ses deux extrémités (paliers 2 a et 2 b), de sorte que sa position est réglable Le palier 2 b situé à droite est disposé dans un chariot 3 pouvant coulisser le long d'une glissière de guidage 4 perpendiculairement à un plan de référence E tracé en traits mixtes (qui peut correspon- dre approximativement au plan de la bande de matière de- vant être acheminée) Le cylindre 1 et l'arbre 2 sont il- lustrés par des traits pleins dans l'une des positions extrêmes du chariot mobile 3, et par des traits mixtes (références 1 ' et 2 ') dans l'autre position extrême dudit chariot 3 Par conséquent, le mouvementd'ajustement du cylindre 1 et de l'arbre 2 se produit dans un plan dans lequel ces éléments peuvent prendre différentes positions inclinées par rapport au plan de référence E. Une forme de réalisation de la glissière de gui- dage 4 sous la forme d'une broche-rotative et du chariot 3 sous la forme d'un manchon taraudé pourrait assurer le mouvement oscillant de l'arbre 2 entre ses positions ex- trêmes 2 et 2 ', mais il serait nécessaire à cette fin de prévoir un changement permanent et fastidieux du sens de la rotation de la broche C'est pourquoi d'autres solutions sont proposées pour provoquer le mouvement oscillant de l'arbre 2 t Les figures 2 et 3 représentent à échelle agran- die la liaison articulée de l'arbre 2 dans le palier 2 b sur le chariot coulissant 3 Une douille de montage 7, autour de laquelle l'arbre 2 peut pivoter, est logée dans le chariot 3 qui est réalisé dans ce cas sous la forme- d'un vérin à piston simple ou double Un dispositif 3 d'in- version de l'admission du fluide sous pression est instal- lé dans cette douille 7 L'agencement se présente sous la forme d'un robinet du type trois voies et Il n'est pas représenté en détail L'admission du fluide sous pression a lieu dans le sens de la flèche indiquée, par l'intermé- diaire d'un alésage 13 élaboré dans le chariot 3 A partir 2534231- du dispositif 83 d'inversion du fluide, le fluide sous pres- sion est dirigé vers les deux extrémités du chariot ou piston 3 en empruntant des alésages longitudinaux 14 et il peut alors parvenir dans la chambre d'un cylindre as- socié 11 ou bien être refoulé de cette chambre La valve de décharge correspondante est située dans le dispositif d'inversion 8 et elle porte la référence 15. Comme mentionné ci-avant, le chariot 3 est réa- lisé sous la forme d'un vérin et, à ses extrémités mu- tuellement opposées, il possède des pistons coopérant'avec des garnitures d'étanchement et des chambres cylindriques associées 11 qui sont logés dans un boîtier et servent à assurer le guidage rectiligne dudit chariot Sur le boî- tier, sont en outre prévus des goujons de butée 12 dont la position peut être ajustée en fonction des besoins. Un levier de commande 9 est par exemple fixé au dispositif d'inversion 8 et, lors des mouvements du chariot, il est appliqué contre un goujon de butée 12 pour être par exemple déplacé de l'une, 9 ', de ses positions extrêmes à son autre position extrême 9 ", en imprimant alors une rotation à la tige centrale du dispositif d'inversion 8 Lorsque l'ad- mission du fluide sous pression se poursuit, l'inversion provoquée par le levier de commande 9 entraîne une sollici- tation de l'autre face du piston et le rappel du chariot 3 à son autre position extrême dans laquelle un goujon de butée 12 déclenche de nouveau une inversion La position des goujons 12 est ajustable sur le boîtier et, par consé- quent, la course du chariot 3 dans les deux directions peut être choisie régulièrement ou irrégulièrement Cette sélection permet un réglage de l'excentricité souhaitée et de l'importance de l'effet d'inversion en fonction des exigences considérées Lorsque le fluide sous pression (de l'air comprimé dàns ce cas) est délivré en permanence, l'inversion simple et automatique dans les positions ex- trêmes provoque un mouvement oscillant alternatif du mon- tage articulé ( 2 b) de l'arbre 2 du cylindre. Les figures 4 et 5 montrent une variante de réa- lisation par rapport aux figures 2 et 3, dans laquelle on 7 - utilise cette fois un liquide sous pression, et dans la- quelle la pression nécessaire est engendrée dans le cylin- dre proprement dit Une admission de fluide sous pression de l'extérieur, comme sur la figure 2, est superflue La manière dont le palier articulé 2 b exerce en principe son effet, ainsi que l'inversion, sont inchangées par rapport aux figures 2 et 3 C'est pourquoi on appellera seulement l'attention sur la manière dont la pression nécessaire est engendrée. Il convient à présent de décrire la forme de réalisation et le mode de fonctionnement du générateur de pression, en se référant aux figures 4, 5 et 6 Le cy- lindre 1 est monté à mouvements rotatoires libres sur l'ar- bre central 2 par son disque extrême 6, de-nouveau par l'intermédiaire d'un palier 5 Une rotation est imprimée à ce cylindre 1 par la bande de matière non représentée qui passe sur ledit cylindre Un autre palier de rotation 16 est fixé de manière excentrée sur le disque extrême 6 à l'aide de boulons 17 Dans l'arbre 2, est ménagé un alésage radial 19 dans lequel une piècé 18 en forme de goujon ou de piston peut coulisser radialement à l'encontre de la résistance d'un ressort hélicoîdàl 18 ' Ce ressort 18 ' pousse la pièce 18 vers l'extérieur et-contre la face interne-de la paroi du palier annulaire excentré 16 La rotation du cylindre 1 provoque l'entraînement de ce pa- lier 16 et, d'une manière correspondant à son excentricité, ce dernier fait pénétrer dans l'alésage 19 la pièce 18 en forme de goujon appliquée par son extrémité contre le- dit palier, et lui permet de ressortir élastiquement à la fin d'un tour complet La pièce 18 et l'alésage 19 qui lui est associé sont réalisés sous la forme d'un vérin, ledit alésage 19, remplissant les fonctions d'une chambre cylindrique, étant en communication par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 20 avec un accumulateur de fluide sous pression ou un réservoir Ce réservoir peut, par exem- ple être prévu dans l'arbre central 2 sous forme d'une cavité 23 Lorsque la pièce 18 accomplit un mouvement de sortie dans le sens radial, le liquide sous pression est aspiré du réservoir (cavité 23) dans la chambre cylindri- que (alésage 19) par l'entremise du clapet anti-retour Lorsque la pièce 18 effectue un mouvement rentrant, le clapet anti-retour 20 se fermé et il obture le chemin vers le réservoir, mais le fluide sous pression est en revanche dirigé vers le dispositif d'inversion 8 à partir de l'alésage 19, en passant par un autre clapet anti-retour 21 et par un alésage 22 De là, en parcourant les alésages longitudinaux susmentionnés 14 du chariot 3, le fluide sous pression gagne les extrémités de ce chariot du type piston'et il provoque ainsi le déplacement dudit chariot. Le flux antagoniste du fluide sous pression à partir de l'autre face du piston du chariot 3 est assuré par le dis- positif d'inversion 8, par l'intermédiaire d'un canal 24 débouchant dans le réservoir (cavité 23) Dans cette réali- sation, par suite de la rotation relative du cylindre 1 vis-à-vis de l'arbre 2 pouvant certes se déplacer dans la position qu'il occupe, mais ne pouvant pas tourner, le fluide sous pression est refoulé par un effet de pompage dans les chambres cylindriques du chariot coulissant 3. Dans ce cas, le nombre de courses de pompage nécessaire pour mouvoir le chariot de l'une de ses positions extrêmes à son autre position extrême ne joue aucun rôle La quan- tité de fluide sous pression refoulée lors de chaque course de pompage permet de mesurer la vitesse à laquelle le cha- riot 3 exécute un coulissement alternatif dans sa glissière de guidage, et donc aussi la fréquence d'inversion Du fait que la quantité refoulée pour chaque course de pom- page peut être rendue variable, il est possible d'adapter la fréquence d'inversion aux exigences considérées A cet effet, l'excentricité du palier annulaire 16 susmentionné peut par exemple être réglée Dans ce but, ledit palier - annulaire 16 es t déplacé dans des trous oblongs par rapport aux boulons de fixation 17 Lors d'un tel déplacement, la course de la pièce 18 dans l'alésage 19 varie et, avec elle, la quantité de fluide sous pression refoulée. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'inversion du mouvement de bandes de matière devant être enroulées, comportant un cylindre ro- tatif monté articulé à ses deux extrémités et dans le- quel sont prévus des moyens pour faire varier en service la position de l'axe dudit cylindre, dispositif caracté- risé par le fait que le palier ( 2 b) est disposé, à une extrémité du cylindre, dans un chariot ( 3) oscillant en permanence entre deux positions extrêmes et mobile recti- lignement, pour l'essentiel perpendiculairement à la bande de matière. 2 Dispositif d'inversion selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le chariot est réalisé sous la forme d'un vérin inversable ( 3, 11). 3 Dispositif d'inversion selon l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé par le fait que l'inversion de l'admission du fluide sous pression est assurée par des butées réglables ( 12) associées à un levier de commande ( 9) mobile conjointement au chariot ( 3). 4 Dispositif d'inversion selon l'une des reven- dications 2 et 3, caractérisé par le fait qu'il comporte un générateur de pression hydraulique 118, 19) associé au vérin ( 3, 11), incorporé dans le cylindre(l) et accou- plé au mécanisme provoquant la rotation de ce cylindre. 5 Dispositif d'inversion selon la revendication 4, caractérisé-par le fait que le cylindre ( 1) est monté rotatif (en 5) sur un arbre ( 2) et est muni d'un organe de guidage ( 16) à mouvements excentriques; par le fait qu'une pièce ( 18), commandée par l'organe de guidage ( 16) et agissant comme un piston du générateur de pression, est mobile radialement dans ledit arbre ( 2); et par le. fait que la chambre cylindrique ou alésage ( 19) associé à ladite pièce ( 18) est en communication, d'une part par l'intermédiaire d'une valve ( 21), avec le dispositif d'in- version ( 8) et, d'autre part par l'intermédiaire d'une autre valve ( 20), avec un réservoir de fluide sous pres- sion ou cavité ( 23) élaboré dans l'espace interne de l'ar- bre ( 2). il 6 Dispositif d'inversion selon la revendication , caractérisé par le fait que la pièce ( 18) mobile ra- dialement est réalisée sous la forme d'un piston chargé élastiquement (ressort 18 ') qui, par son extrémité en saillie, porte contre la face interne d'un palier an- nulaire ( 16) monté excentriquement à la face extrême ( 6) du cylindre. 7 Dispositif d'inversion selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que la quantité refoulée par le générateur de pression ( 18, 19) est réglable. 8 Dispositif d'inversion selon l'une des revendi- cations 6 et 7, caractérisé par le fait que l'excentri- cité du palier annulaire ( 16) est réglable. 9 Dispositif d'inversion selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le palier annulaire ( 16) est mobile à coulissement.