Brevet FR2571568A1 — publié le 19860411

Dispositif d'entraînement sélectif d'un organe déplaçable linéairement avec un mouvement de va-et-vient, notamment d'un poinçon de perforation, par exemple dans une machine perforatrice de ruban de télescripteur. La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux dispositifs d'entraînement sélectif d'un organe déplaçable linéairement avec un mouvement de va et vient, notamment, mais non exclusivement, d'un poinçon de perforation, par exemple dans une machine perforatrice de ruban de télescripteur, cet entraînement sélectif étant effectué sous la commande de moyens électromagnétiques et d'un bras interposeur mobile entraîné dans un mouvement périodique par des moyens moteurs et apte à être commandé sélectivement par les moyens électromagnétiques pour être amené alors au contact de l'organe à entraîner et communiquer son mouvement à celui-ci. Dans les dispositifs de ce type actuellement utilisés par- exemple dans les perforatrices de ruban de télescripteur, des pièces mobiles peuvent être amenées au contact de pièces fixes, au moins pendant des intervalles de temps déterminés, c'est le cas par exemple du bras interposeur mobile qui est appliqué contre les moyens électromagnétiques de commande (en général un électroaimant) lorsque ceux-ci sont excités pour-la commande de l'entraînement de l'organe (par exemple du poinçon). I1 en résulte une usure importante des pièces qui nécessite leur remplacement, d'où une maintenance coûteuse et fréquente pour que les dispositifs restent fiables. Par ailleurs, lorsque les moyens électromagnétiques de commande sont excités, le bras interposeur mobile est vigoureusement attiré contre eux : il en résulte un choc qui, pour un fonctionnement-rapide du dispositif, est générateur de vibrations préjudiciables à la durée de vie de l'appareil et surtout générateur de bruit qui est gênant pour l'utilisateur. Enfin, l'énergie électrique nécessaire-à l'excita tion des moyens électromagnétiques de commande est rela tivement élevée et lesdits moyens électromagnétiques doi v-ent être dimensionnés en proportion du courant qui les traverse. De tels moyens sont coûteux et la consommation en électricité d'une machine comportant une pluralité de tels dispositifs susceptibles d'être-en service simultané ment (par exemple machine perforatrice à 9 poinçons pour ruban de télescripteur) est'donc importante et accroît d'autant le coût de fonctionnement de la machine. L'invention a essentiellement pour but de remé dier, dans toute la mesure du possible, aux inconvéniènts ci-dessus mentionnés et de faire en sorte que les dispo sitifs en question satisfassent, miéux que par le passé, aux diverses exigences de la technique, en particulier de perfectionner ces dispositifs pour qu'ils soient silencieux, peu sujets à usure et donc peu coûtéux à entretenir et plus fiables et qu'ils consomment moins d'énergie électrique. A ces fins, le dispositif conforme à 11 invention se caractérise essentiellement en ce-qu'il comporte des moyens de support des moyens électromagnétiques de commande qui sont entraînés par les susdits moyens moteurs et qui sont agencés de manière que les moyens électromagnétiques de commande soient, eux aussi, animés d'un mouvement périodi que de même période que le mouvement du bras interposeur, les moyens de support des moyens électromagnétiques de commande et du bras interposeur étant en outre agencés de manière telle que le bras interposeur soit, à un instant prédéterminé de chaque période du mouvement, amené sensi O blementau contact des moyens électromagnétiques de com mande sans être au contact de l'organe à entraîner, et en ce que des moyens de synchronisation sont prévus pour que, lorsque l'organe à- entraîner doit être déplacé, l'excita- tion des moyens électromagnétiques de commande soit amorcée uniquement à l'instant prédéterminé susmentionné d'une pé riode de mouvement alors que le bras interposeur est sen siblement au contact des moyens électromagnétiques de commande et que cette excitation soit interrompue uniquement à l'instant prédéterminé correspondant de la période suivante de mouvement. Dans un mode de réalisation préféré du dispositif de l'invention, on prévoit que les moyens de support du bras interposeur et les moyens de support des moyens électromagnétiques de commande sont confondus et comprennent - une biellette de commande dont une extrémité est montée à rotation sur un maneton animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe fixe - un support oscillant dont une extrémité est montée à rotation sur un axe fixe et dont l'autre extrémité est fixée à rotation sur l'extrémité libre de la biellette de commande, ledit support supportant à la fois les moyens de commande électromagnétiques montés de façon fixe et le bras interposeur monté à rotation, - et un axe d'appui fixe contre lequel le bras interposeur au. cours de son mouvement périodique est maintenu en appui sous 1 ' ac- tion de moyens de rappel élastique, les positions respectives des différents axes et le dimensionnement des pièces constituantes étant tels que le bras interposeur soit amené sensiblement au contact des moyens électromagnétique de commande pour une position donnée du maneton d'entraînement correspondant à l'instant prédéterminé précité. Avantageusement, les moyens de support des moyens électromagnetiques de commande et les moyens de support du bras interposeur sont dimensionnés et agencés de manière telle que le déplacement de la partie du bras interposeur destinée à contacter l'organe à entraîner lorsque le bras interposeur est accolé aux moyens électromagnétiques de commande quand ceux-ci sont excités, est approximativement un mouvement rectiligne dirigé sensiblement suivant la direction du déplacement dudit- organe. Le dispositif conforme à l'invention réunit tous les avantages souhaités du seul fait des dispositions re tenues, sans qu'il en résulte un,accroissement du nombre des pièces composantes ou une complexité plus grande de la structure ou même un coût de fabrication supérieur. Le fait qu'à chaque cycle du mouvement le bras in terposeur vienne pratiquement au contact des moyens élec tromagnétiques de commande et que les moyens de synchronisation provoquent à ce moment là seulement itexcitation des moyens électromagnétiques de commande si une perfora ,tion doit être effectuée est particulièrement favorable en effet, l'attraction par voie magnétique du bras interposeur ne provoque aucun mouvement supplémentaire dudit bras puisqu'il est dé}à en position. Il en résulte une absence de choc, donc la réduction de toutes vibrations et de tous bruits ; l'énergie magnétique nécessaire sert uniquement au maintien du bras interposeur et non plus à son déplacement et l'énergie électrique nécessaire est bien moindre. Les électroaimants qui sont utilisés peuvent être beaucoup moins volumineux, donc moins chers. Enfin, les mouvements combinés et coordonnés des moyens électromagnétiques de commande et le bras interposeur évitent tout glissement relatif entre ces pièces composantes : donc l'entrefer résiduel entre les moyens électromagnétiques de commande et les bras interposeurs est facilement réalisable. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré donné uniquement à titre d'exemple illustratif, sans aucun caractère limitatif. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels - Les figures 1 à 3 sont des vues schématiques simplifiées montrant un dispositif conforme à l'invention respectivement dans trois positions fonctionnelles différentes dans le cas d'un premier mode de fonctionnement, la figure 1 montrant certaines parties de commande élec trique qui ne sont pas reprises dans les figures suivantes; et - Les figures 4 à 6 sont des vues schématiques simplifiées du même dispositif respectivement dans trois positions fonctionnelles différentes dans le cas d'un second mode de fonctionnement. En se référant tout d'abord à la figure 1, le dispositif de l'invention est supposé, à titre d'exemple être destiné à provoquer l'entraînement sélectif d'un poinçon 1, associé à une matrice de perforation 2, pour perforer un matériau 3, par exemple un ruban de papier pour un télescripteur. Pour effectuer une perforation, le poinçon 1 doit être déplacé verticalement du bas vers le haut (sur la figure) selon la flèche 4 de la figure 6 ; après chaque soulèvement du poinçon, son rappel dans la position initiale s'effectue classiquement à l'aide de moyens de rappel non représentés.En outre, les perforations doivent être effectuées à intervalles de temps réguliers en association avec une avance pas-à-pas du ruban3 et elles sont effectuées de façon sélective, c'est-à-dire qu'à un instant donné une perforation doit ou ne doit pas être effectuée en fonction d'informations de commande extérieures (par exemple en fonction de la présence ou de l'absence d'un caractère alphanumérique et en fonction de la nature dudit caractère dans le cas d'une perforatrice de ruban pour télescripteur). Un arbre 5, entraîné par des moyens moteurs non représentés, tourne en entraînant un -maneton 6 décalé radialement, lequel décrit une trajectoire circulaire 7 représentée en trait mixte sur les figures; sur ce maneton est montée à rotation une extrémité d'une biellette de commande 8. Un support oscillant 9 est monté à rotation, par une de ses extrémités, sur un axe fixe 10 tandis que son autre extrémité est liée à rotation (en 11) à l'extrémité libre de la biellette de commande 8. Un électroaimant 12 est monté de façon fixe sur le support oscillant 9 dans la zone centrale de celui-ci. Un bras interposeur 13 est monté à rotation, par l'intermé diaire d'un axe 14, sur le support oscillant, entre l'élec troaimant et l'axe 11 précité. Le bras interposeur sletend devant la zone active (zone d'attraction) de l'électroaimant, jusqu'approximativement au niveau de la base du poinçon 1. Au voisinage de son extrémité opposée, le bras interposeur 13 est maintenu en appui contre un- axe fixe 15 sous l'action de rappel élastique d'un ressort 16 ancré sur le support -oscillant 9 (en fait sur un doigt 17 solidaire dudit sup port). Llélectroaimant 12 est alimenté à partir dtune sour ce d'énergie électrique appropriée, schématisée par une bat terie 18 sur la figure 1, par l'intermédiaire d'un interrup teur commandé 19. L'entrée de commande de l'interrupteur 19 est reliée à la sortie d'une porte ET 20 à deux entrées : une entrée 21 reçoit les informations de commande de perforation fournies par d'autres circuits de l'appareil (non représentés) qui n'entrent pas dans le cadre de l'invention et qui n'ont donc pas à être décrits ici ; l'autre entrée 22 est connectée à un dispositif capteur 23 qui est agencé pour détecter le pas sage du maneton 6 en un point prédéterminé de sa trajectoire (par exemple ici le point mort bas). Le dispositif capteur 23 et la porte ET20 consti tuent des moyens de synchronisation destinés à n'autoriser l'excitation de l'électroaimant 12, si une perforation doit être effectuée, que lorsque le maneton se trouve dans une position prédéterminée de sa trajectoire comme cela sera explicité plus loin. Du fait que les moyens électriques d'excitation et de synchronisation de l'électroaimant 12 restent identiques au cours du fonctionnement, ils ne sont plus reproduits sur les figures 2 à 6 pour en faciliter la compréhension. En se référant aux figures 1 à 3, on va tout d'abord décrire un premier mode de fonctionnement du dispositif, lequel se déroule lorsqu'aucune perforation ne doit être effectuée. Dans l'exemple considéré, l'arbre d'entraînement 5 est supposé, de façon arbitraire, tourner dans le sens inverse des aiguiilss d'une montre (flèche 24 sur la figure 1). La position représentée à la figure 1 est supposée être la position de départ, avec le maneton 6 au point mort haut, l'électroaimant et le bras interposeur 13 étant écartés l'un de l'autre et l'extrémité superieure (extrémité active) du bras interposeur étant également écartée de l'extrémité inférieure du poinçon 1. Lorsque le maneton 6 a tourné d'un demi-tour sur sa trajectoire 7 pour parvenir au point mort bas (fig. 2), le support 9 a pivoté d'un angle correspondant autour de son axe 10 ; l'électro-aimant 12 et l'axe 14 du bras interposeur 13 ont donc décrit des arcs de cercle de longueurs respectives proportionnelles à leur éloignements de *taxe 10 en outre, du fait que l'axe 14 s'est alors rapproché de l'axe 15 et que le bras interposeur 13 est maintenu constamment en appui contre cet axe 15, l'extrémité libre du bras interposeur 13 (extrémité supérieure sur les figures) s'est rapprochée de l'électroaimant 12 et vient sensiblement au contact de celui-ci (une mince pellicule d'épaisseur déterminée peut être prévue sur celui-ci -non représentée sur les figures- pour déterminer un entrefer de largeur connue et constante lorsque le bras vient au contact de llélectro- aimant 12). On remarque que, dans cette position, l'extrémité libre du bras interposeur se trouve pratiquement en-dessous du poinçon 1, sans cependant etre au contact de celui-ci. Le manneton 6 étant parvenu au point mort bas, le dispositif capteur 23 détecte cette position et génère un signal pour ouvrir la porte ET20. Toutefois, aucun signal de commande de perforation n'étant présent sur l'entrée 21 de la porte 20, aucun signal de commande n'est transmis à l'interrupteur 19 qui reste ouvert et l'électroaimant 12 n'est pas excité. Lorsque le maneton 6, poursuivant sa course, dé passe le point mort bas et'remonte jusqu'au point mort haut, le support 9 pivote en sens inverse, en entraînant - l'électroaimant 12 et l'axe 14 du bras interposeur 13. Du fait qu'aucune force électromagnétique n'est exercée par l'électroaimant sur le bras interposeur, ce dernier peut s'écarter de celui-là au cours du mouvement et l'ensemble revient dans une position (fig. 3) qui est identique à la position de départ (fig. 1). En se référant aux fig. 4 à 6, on va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif lorsqu'une perfo ration doit être effectuée. La position de départ représentée à la figure 4 est identique à celle représentée à la figure 1, et le pas sage à la position suivante (point mort bas du maneton 6) représentée à la position 5 correspond à ce qui a été indi qué précédemment pour le passage de position de la figure 1 à celle de la figure 2. A ce moment le dispositif capteur 23 détecte la venue du maneton 6 au point mort bas et engendre un signal qui, appliqué sur la porte 22, ouvre la porte ET 20. Le signal de commande de perforation présent sur l'entrée 21 est donc transmis à l'entrée de commande de l'interrup teur 19 qui se ferme : l'électroaimant 12 est excité et une force électromagnétique solidarise le bras interposeur 13 à l'électroaimant 12 (fig. 5). Le maneton 6 poursuivant son mouvement jusqu'au point mort haut (fig. 6), le support 9 pivote en entraînant l'électroaimant 12-et le bras interposeur 13 accolé à celui ci. En raison de la position de l'axe 10, situé sensiblement à la même hauteur que l'extrémité inférieure du poinçon 1 (autrement'dit, la droite joignant l'axe 10 à la base du poinçon 1 est approximativement perpendiculaire à la direction du déplacement du poinçon 1, ou encore approximativement parallèle au matériau 3), de la position de l'électroaimant 12 sur le support 9 et de la position de l'extré- mité libre du bras interposeur sous le poinçon (fig. 5), le mouvement du support 9 provoque un déplacement de l'extrémité du bras interposeur 13 selon un arc de cercle en raison de sa faible longueurcurviligne vis-à-vis du rayon, peut être assimilé à un déplacement quasi rectiligne sensiblement dans l'axe du poinçon 1 : celui-ci se trouve entraîné vers le haut (flèche 4 sur la figure 6) et effectue la perforation requise dans le matériau 3. Le bras interposeur a alors abandonné son appui contre l'axe fixe 15. A ce stade, l'électroaimant continue a être excité et, lorsque le maneton passe du point mort haut au point mort bas, le bras interposeur 13 redescend en appui contre le bras fixe 15 en étant accompagné par l'électroaimant 12. Ce n'est qu'à ce moment que l'excitation de l'électroaimant est interrompue sous la commande d'un signal fourni par le dispositif capteur 23 détectant la venue du maneton au point mort bas. Le dispositif est alors à nouveau dans la position représentée à la figure 2 et le cycle peut se poursuivre (le rappel du poinçon 1 en position effacée s1 effectue sous l'action de moyens de rappel non représentés). Au cours de ce fonctionnement, l'exci-tation ou la désexcitation de l'électroaimant 12 ne s'effectue que lorsque le bras interposeur 13 est au contact de 1'électroaimant 12 et en appui sur l'axe fixe 15 : l'excitation ou la désexcitation de 1'électroaimant n'engendre donc aucun déplacement matériel du bras 12 et les électroaimants sont uniquement des électroaimants de maintien qui peuvent être de faibles dimensions et de moindre coût. On évite ainsi l'utilisation d'électroaimants de rappel, encombrants et coûteux, qui provoquent un basculement mécanique du bras entraînant un choc de celui-ci contre une butée de retenue, choc qui, en fonctionnement régulier, est générateur de vibrations et de bruits. Comme il va de soi et comme- il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'entraînement sélectif d'un or gane (1) déplaçable linéairement avec un mouvément de va-et vient, notamment d'un poinçon de perforation dans une ma chine de perforation, par exemple d'une machine de perfo ration de ruban de télescripteur, cet entraînement sélectif étant effectué sous la commande de moyens eletromagnétiques (12) et d'un bras interposeur (13) mobile entraîné dans un mouvement périodique par des moyens moteurs et apte à être commandé sélectivement par les moyens électromagné ,tiques pour être amené au contact de l'organe à entrainer et communiquer son mouvement à celui-ci, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de support (9) des moyens électromagnétiques de commande (12) qui sont entraînés par les susdits moyens moteurs (5, 6, 8) et qui sont agencés de manière que les moyens électromagnétiques de commande soient, eux aussi, animés d'un mouvement périodique de même période que le mouvement du bras interposeur (13), les moyens de support (9) des moyens électromagnétiques de commande et du bras interposeur étant, en outre, agencés de manière telle que le bras interposeur (13) soit, à un instant prédéterminé de chaque période du mouvement, amené sensiblement au contact des moyens électromagnétiques de commande (12) sans être au contact de l'organe à entraîner (1), et en ce que des moyens de synchronisation (20, 23) sont prévus porque, lorsque l'organe à entraîner doit être déplacé, l'excitation des moyens électromagnétiques de commande soit amorcée uniquement à l'instant prédéterminé susmentionné d'une période de mouvement alors que le bras interposeur est sensiblement au contact des moyens électromagnétiques de commande, et que cette excitation soit interrompue uniquement à l'instant prédéterminé correspondant de la période suivante de mouvement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté risé en ce que les moyens de support du bras interposeur et les moyens de support des moyens. électromagnétiques de commande sont confondus et comprennent - une biellette de commande (8) dont une extrémité est montée à rotation sur un maneton (6) animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe fixe (5), - un support oscillant (9) dont une extrémité est montée à rotation sur unaxe fixe (10) et dont l'autre extrémité est fixée à rotation (en 11) sur lsextrémité libre de la biellette de commande (8), ledit support (9) supportant à la fois les moyens de commande électromagnétiques (12) ,montés de façon fixe et le bras interposeur (13) monté à ro tation (en 14), - et un axe d'appui fixe 15 contre lequel le bras interpo seur (13), au cours'de son mouvement périodique, est maintenu en appui, sous l'action de moyens de rappel élastique (16), les positions respectives des différents axes et le dimen sionnement des pièces constituantes étant tels que le bras interposeur soit amené sensiblement au contact des moyens électromagnétiques de commande pour une position donnée du maneton d'entraînement correspondant à l'instant pré- déterminé précité. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce què ladite position donnée est le point mort bas de la trajectoire décrite par le maneton (6). 4. Dispositif selon l'une quelconque des r.evendica- tions 1 à 3 caractérisé en ce que les moyens de support (9) des moyens électromagnétiques de commande et les moyens de support (9) du bras interposeur sont dimensionnés et agencés de manière telle que le déplacement de la partie du bras interposeur destinée à contacter l'organe à en traîner (1) lorsque le bras interposeur (13) est accolé aux moyens électromagnétiques de commande (12) quand ceuxci sont excités, est approximativement un mouvement rectiligne dirigé sensiblement suivant la direction du déplacement dudit organe (1). 5. Dispositif selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que l'axe fixe (10) d'articulation du support (9) s'équipage mobile et la partie de l'organe (1) à entraîner devant être contactée par le bras interposeur (13) pour son entraînement sont alignés selon une direction approximativement perpendiculaire à la trajectoire de l'organe à entraîner (1).