Brevet FR2569272A1 — publié le 19860221

Dispositif pour mesurer la tension d'une bande.- DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION - L'invention concerne un dispositif pour mesurer la tension d'une bande de matière déplacée en continu. L'invention trouve,de préférence,son application sur des machines à imprimer rotatives, dans lesquelles une bande de papier doit être déplacée en étant convena- blement repérée, ce qui nécessite des dispositifs de commande, de réglage, de contrôle ou de surveillance intégrés à des dispositifs de transport de la bande ou bien reliés avec eux. CARACTERISTIQUES DES SOLUTIONS TECHNIQUES CONNUES - I1 est connu que les dispositifs mesurant la plupart du temps la tension de la bande directement et électriquement, et qui sont en prise avec la surface de la bande en déplacement par l'intermédiaire d'un élément mobile, utilisent la déviation d'un cylindre entouré et précontraint par la bande en mouvement, appelé le cylindre danseur ou pendulaire, comme cela,est par exemple,décrit dans le document DE-PS 23 56 009. L'inconvénient principal des dispositifs de ce type réside dans les modifications de position du cylindre en fonctionnement, modifications qui entraînent des modifications relativement importantes des longueurs de trajet de la bande entre deux installations de transport de la bande, par exemple deux mécanismes d'impression disposes à la suite l'un de l'autre. Les défauts de repérage survenant ainsi dans les machins d'impression rotatives sont trop importants pour les dispositifs de réglage du repérage des machines à imprimer. Un autre inconvénient est l'inertie relativement importante de ce dispositif qui empêche la détection de modification de fréquence élevée de la tension de la bande qui,lorsque leur amplitude croît, annonce des ruptures de la bande. Un autre inconvénient réside dans les répercussions de ce dispositif sur la tension de la bande elle-même, ainsi que dans la dépense en cylindres, leviers, et moyens de rappel (poids, ressorts), ainsi qu'un moyen d'accroissement ou de réduction de la tension. On connaît,en outre,des dispositifs dans lesquels la tension de la bande est déterminée à l'aide de capteurs de valeur de mesure des efforts, cons- titués par des jauges de contrainte semi-conducteurs et disposés sur les paiiers d'un cylindre de guidage de la bande supporté des deux côtés, comme cela est par exemple décrit dans le document DE-PS 22 11 598. On utilise le moment de flexion appliqué au cylindre par la tension de la bande et par l'enroulement de la bande, et on mesure sur les deux paliers les efforts de pression ou de trac- tion qui en résultent. La modification de position du cylindre est limitée à l'importance de la déformation élastique de la poutre de flexion ou bien de la structure sollicitée sous pression qui porte les jauges de contrainte. La précision et le comportement dynamique répondent aux exigences. Les inconvénients des dispositifs de mesure des efforts de ce type sont la dépense élevée en appareillage, dans les dispositifs électroniques d'exploi- tation qui leur sont associés, ainsi que la fréquence des pannes liée à la sollicitation pulsatoire de,par exemple, quatre jauges de contraintes connectées pour constituer des ponts de Wheatstone complets et collées sur la structure porteuse en acier, ces pannes étant causées par la sollicitation de la fixation par collage. Un inconvénient particulier de ce dispositif réside dans la nécessité de mesurer des efforts sur les deux paliers du cylindre. Ceci nécessite deux capteurs de valeur de mesure et,en outre, un disposi- tif électronique pour la totalisation ou bien pour la formation de la moyenne des valeurs de mesure captées sur les deux paliers. On connaît également des dispositifs pour mesurer la tension d'une bande, qui utilisent la déformation élastique de moyens de fixaiton, par exemple, de leviers de palier, de moyens de guidage de bande, par exemple des paires de pontuseaux inférieurs, qui existent sur les machines d'impression (DD-PS 71 772). Par un dimensionnement approprié de la construction de ces moyens de fixation, on peut obtenir une déformation élastique extrêmement faible mais encore suffisante pour répondre à la sensibilité du dispositif de mesure. Pour les ensembles de cylindres montés à poste fixe, par exemple les cylindres de guidage de la bande, il est proposé,dans ce même document,de mesurer les déformations élastiques des parties du châssis de la machine portant les paliers des cylindres. Dans ce cas également, il s'agit de l'utilisation de découpe de flexion appliquée par la bande au cylindre, avec l'inconvénient du dispositif de mesure disposé des deux côtés, et y compris un dispositif de totalisation ou bien de formation de la moyenne des valeurs de mesure capLées sur les deux paliers. BUT DE L'INVENTION - Le but de l'invention est de créer, pour être mis en oeuvre sur des machines à imprimer rota- tives et pour mesurer la tension d'une bande de papier déplacée en continu, un dispositif qui associe à une dépense réduite une fiabilité élevée. On recherche particu- lièrement la facilité d'intégration dans un système suceptible d'extension, de régulation électronique du processus dans les machines à imprimer. EXPOSE DE LA NATURE DE L'INVENTION - Le problème posé à l'invention est de mesurer l'effort résultant de la tension et de l'enroule- ment de la bande et agissant sur un cylindre de guidage de la bande, grâce à un dispositif d'une construction simple et robuste, offrant des facilités pour sa fabricaiton, son montage, son utilisation, en combinaison avec un dispositif d'exploitation placé à la suite, en association avec un capteur de valeur de mesure, et n'impliquant qu'une faible dépense d'appareillage. Ce problème est résolu conformément à l'invention, en ce que le tourillon du premier excentrique est monté à faible friction et en étant susceptible de tour- ner dans un palier, tandis que le tourillon du second excentrique est bloqué à son extrémité dans le bâti de la machine, les excentriques étant dimensionnés de façon que leur excentricité soit inférieure, égale ou bien non sensi- blement supérieure au rayon du cylindre et un levier rigide à un seul bras surmultipliant la rotation du second touril- lon d'excentrique étant solidaire de ce tourillon au voisinage du second excentrique, tandis que pour mesurer la rotation élastique, proportionnelle à la tension de la bande, du tourillon d'excentrique, un capteur de valeur de mesure, opérant sans contact, et associé au levier, est disposé à un emplacement fixe, mais en étant susceptible d'être réglé, sur le bâti de la machine. Selon une forme de réalisation de l'invention, comme capteur de valeur de mesure, un détec- teur opto-électronique de position, constitué d'un émetteur de lumière et d'un détecteur de lumière est disposé sur le bâti de la machine, de façon que son trajet optique se trouve dans la zone de déplacement de l'extrémité libre mobile du levier. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, le second tourillon d'excentrique, immobi- lisé, est supporté, en étant susceptible de tourner avec une friction réduite, dans un palier supplémentaire disposé au voisinage de l'excentrique, afin de pouvoir obtenir, pour les tourillons ayant une résistance à la torsion réduite, une résistance à la flexion élevée. Si le cylindre de guidage de la bande est monté des deux côtés rotatifs sur des joues d'axe, ces joues d'axe, du fait de la disposition excentrique des tourillons, peuvent en revêtir elles-mêmes, selon une autre forme de réalisation, la forme d'excentriques. Sans sortir du cadre de l'invention, le levier surmultiplicateur peut également être remplacé par un autre organe surmultiplicateur, par exemple par un faisceau lumineux. La bande en déplacement, du fait de sa tension et de son enroulement, engendre un effort résultant s'appliquant à l'axe de rotation du cylindre de guidage de la bande et agissant à peu près perpendi- culairement par rapport à cet axe, cet effort produisant, du fait du montage bilatéral excentré, perpendiculaire à cet effort résultant, un couple sur les excentriques, couple dont le vecteur se situe sur l'axe de rotation des tourillons d'excentriques et qui provoque une torsion élastique du tourillon d'excentrique immobilisé dans le bâti de la machine. Par l'intermédiaire du levier à un seul bras, l'angle de torsion croissant, proportionnel à la tension de la bande le long de la partie du tourillon d'excentrique non immobilisé dans le bâti de la machine, est surmultiplié d'un facteur supérieur à un, et mesuré par le capteur de valeur de mesure, opérant sans contact, associé au levier. EXEMPLE DE REALISATION - L'invention va être exposéeplus en détail ci-après en se référant à un exemple de réalisation représenté sur les dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de devant schématique; - la figure 2 est une vue latérale schématique. Le dispositif comporte un cylindre de guidage 5 de la bande, monté rotatif bilatéralement sur des joues d'axe 1, 2 au moyen de paliers 3, 4. Les joues d'axe 1,2 sont chacune solidaire d'un excentrique 6, 7. Le tourillon 8 de l'exemple 6 est monté rotatif dans un palier 9 de faible coefficient de friction. Le tourillon 10 de l'excentrique 7 est monté rotatif dans un palier 11 de faible coefficient de friction et est immobilisé dans le bâti 12 de la machine. Un levier 13 rigide à un seul bras et plié en équerre à son extrémité libre, se déplace dans le trajet optique d'un détecteur opto-électronique de position 14, constitué de l'émetteur de lumière 14.1 et du détecteur de lumière 14.2 et disposé sur le bâti 12 de la machine à un emplacement fixe, tout en étant réglable. La bande 15 en déplacement engendre,du fait de sa tension et de son enroulement,un effort résultant F s'appliquant à l'axe de rotation du cylindre 5 de guidage de la bande et agissant perpendiculairement à cet axe, cet effort produisant, du fait du montage excentrique bi- latéral, perpendiculaire à cet effort résultant F, un couple sur les excentriques, couple dont le vecteur se situe sur l'axe de rotation des tourillons d'excentrique 8, 10 et provoque une torsion élastique du tourillon 10 immobilisé dans le bâti 12 de la machine. Par l'intermédiaire du levier 13, l'angle de torsion croissant, proportionnel à la tension de la bande le long de l'axe, de la partie du tourillon non immobilisé dans le bâti 12 de la machine, est surmultiplié d'un facteur 13 supérieur à un et mesuré par le détecteur opto-électronique de position 14 associé au levier 13 et disposé à poste fixe sur le bâti 12 de la machine, tout en étant réglable, ce détecteur étant constitué de l'émetteur de lumière 14.1 et du détecteur de lumière 14.2. Le palier 11 assure une résistance élevée à la flexion du tourillon d'excentrique 10. Dans cette solution conforme à 1' inven- tion, la particulière robustesse du dispositif a une influence favorable. En outre, la mesure sans inertie eL sans répercussion sur la longueur de parcours de la bande est avantageuse. Egalement, l'absence d'un axe entre les excentriques 6, 7 et se situant sur l'axe de rotation de ces excentriques, est avantageuse pour le service de la machine à imprimer (insertion de la bande). REVENDICATIONS o10) Dispositif pour mesurer la tension d'une bande de matière.déplacée en continu, ce dispositf étant en prise avec la surface de la bande en déplacement du fait de la tension et de l'enroulement de cette bande et au moyen d'un cylindre de guidage de la bande, qui est montée en étant susceptible de tourner des deux côtés sur des excentriques ou bien sur un axe solidaire des excentriques, ou bien sur des joues d'axes solidaires des excentriques, dispositif caractérisé en ce que le tourillon (8) du premier excentrique (6) est monté à faible friction et en étant susceptible de tourner dans un palier (9), tandis que le tourillon (10) du second excentrique (7) est bloqué à son extrémité dans le bâti (12) de la machine, les excentriques (6, Y) étant dimens- sionnés de façon que leur excentricité (e) soit inférieure, égale ou bien non sensiblement supérieure au rayon (R) du cylindre, et un levier rigide (13) à un seul bras sur- multipliant la rotation du second tourillon (10) d'excen- trique étant solidaire de ce tourillon (10) au voisinage du second excentrique (7), tandis que,pour mesurer la rotation élastique, proportionnelle à la tension de la bande, du tourillon (10) d'excentrique, un capteur de valeur de mesure (14), opérant sans contact, et associé au levier (13), est disposé à un emplacement fixe, mais en étant susceptible d'être réglé, sur le bâti (12) de la machine. 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, comme capteur de valeur de mesure (14), un détecteur opto-électronique de position, constitué d'un émetteur de lumière (14.1) et d'un détecteur de lumière (14.2) est disposé sur le bâti (12) de la machine, *de façon que son trajet optique se trouve dans la zone de déplacement de l'extrémité libre mobile du levier (13). 30) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second tourillon d'excentrique (10), immobilisé, est supporté, en étant susceptible de tourner avec une friction réduite, dans un palier supplé- mentaire (11) disposé au voisinage de l'excentrique (7). 4 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les joues d'axe (1, 2) du cylindre (5) de guidage de la bande revêtent la forme d'excentriques.