Brevet FR2564811A1 — publié le 19851129

"Caisse aspirante séparatrice et/ou fournisseuse pour des dispositifs de séparation et de fournitures pneumatiques de feuilles". L'invention concerne une caisse aspirante séparatrice et/ou fournisseuse pour les dispositifs de séparation et de fourniture pneumatique de feuilles que l'on met habituellement en service dans les margeurs. Caractéristique des solutions techniques connues: il est bien connu, en général, que l'on met en service dans les dispositifs séparateurs et fournisseurs de feuilles des margeurs, des caisses aspirantes qui fonction- nent sur le principe d'une différence de pression. On peut en principe distinguer différents types de ces caisses aspirantes. Ainsi, on connait des caisses aspirantes ou la position de départ du piston aspirant correspond exactement à la position que prend ce piston après avoir aspiré une feuille. Les caisses aspirantes de ce type de construc- tion ont pris, en raison de la simplicité de leur construction et de la grande sécurité de leur fonctionnement, une position dominante au point de vue de leur utilisation dans la construc- tion des margeurs. La construction et le fonctionnement des caisses aspirantes de ce genre sont connus entre autres par le brevet DD 106 018. L'invention se limite à des caisses aspirantes de ce type de construction. Ces caisses aspi- rantes ont toutefois le défaut que le piston aspirant est accéléré dans la direction de la paroi frontale du cylindre après. avoir aspiré une feuille par la buse aspirante, c'est- à-dire à la fin de la course de retour, et heurte cette paroi. Cela est dû à la force de la pression pneu- matique dont l'importance est déterminée par la différence entre la pression atmosphérique et la dépression existant dans la caisse aspirante, et de la section de la tige de piston, ainsi que par l'action de la force du ressort à pression dans la caisse aspirante. L'énergie du choc du piston aspirant dépend ici, en plus de la force de poussée pneumatique, de la force du ressort et de la masse du piston et aussi de la course du piston et augmente avec sa grandeur. Il s'ensuit,surtout si les courses d'aspiration du piston aspirant sont importantes, comme il est nécessaire quand les piles présentent une surface ondulée, des efforts importants demandés au piston aspirant et au cylindre, de sorte qu'il peut se présenter des détériorations de ces parties au bout d'une certaine durée de fonctionnement. Le choc de butée dans la caisse aspirante se transmet en outre aux mécanismes de séparation et de fourni- ture des feuilles, et provoque un effort excessif de ces parties et, par suite, aussi-l'apparition d'usures supplé- mentaires. La précision du travail des dispositifs de séparation et de fourniture des feuilles en est affectée défavorablement car le choc de butée provoque des vibrations de ces mécanismes. Pour éviter une partie des effets négatifs du choc de butée il était jusqu'ici nécessaire d'augmenter les dimensions du cylindre aspirant ainsi que celles des méca- nismes de séparation et de fourniture des feuilles. L'uti- lisation de grandes quantités de matière due à ce supplément des dimensions est cause obligatoirement de l'apparition d'importantes forces dues à la masse dans les mécanismes, ce qui en limite le rendement. Objet de l'invention: l'invention a en conséquence pour objet d'éliminer les inconvénients, que l'on vient de montrer, de l'état de 1l technique, ce qui est une condition nécessaire pour augmenter le rendement des mécanismes séparateurs et fournisseurs de feuilles et améliorer l'économie de matières. Exposé de l'idée de l'invention: L'invention se propose de limiter l'impact du piston aspirant sur le cylindre de façon telle qu'il ne soit plus nécessaire de donner un supplément de dimensions au cylindre aspirant, et que les effets négatifs sur les mécanismes séparateur et fournisseur, qui affectent défavo- rablement leur rendement et la précision de leur travail soient éliminés. On obtient ce résultat suivant l'invention du fait qu'au piston aspirant, il est adjoint un dispositif de freinage. Ce dispositif de freinage est de préférence réalisé de façon telle qu'entre le piston aspirant et la paroi frontale du boîtier, il est guidé, coulissant, un piston supplémentaire avec sa tige de piston, dans une douille fixée dans le bottier au moyen de vis, et qu'une première chambre centrale du cylindre, qui est limitée par le piston, sa tige, la douille et la paroi du bottier, est reliée par des points d'étranglement aussi bien avec une chambre du cylindre, supérieure, limitée par le piston, la paroi et la surface frontale du boîtier qu'avec une seconde chambre centrale du cylindre, qui est limitée par le piston aspirant, la paroi du boîtier, la douille et la tige du piston et dans laquelle débouche la perforation de la tige du piston aspirant. Le point d'étranglement qui relie la première chambre centrale du cylindre avec la chambre supérieure du cylindre, est réalisé de préférence sous la forme d'un point d'étranglement en forme de fente annulaire, d'un type connu, située entre le piston et la paroi du boîtier et qui se ferme, quand le piston s'applique sur une surface de butée de la 2564811 ' douille. Les chambres de cylindre associées au piston supplémentaire sont réalisées de telle sorte que le piston une fois arrivé à la position terminale concernée, elles présentent encore un volume final minimum. Lorsque la caisse aspirante est alimentée en air en dépression, le piston aspirant est déplacé de sa position de départ vers la pile, sous l'effet de la diffé- rence de pression qui agit sur lui. Quand la buse aspirante est fermée par une feuille, le vide s'établit dans la chambre inférieure du cylindre qui communique avec la perforation de la tige creuse du piston aspirant. De ce fait, la feuille est aspirée contre la buse aspirante, et le piston se déplace dans la direction de sa position de départ. En même temps, le vide agit dans cette chambre inférieure du cylindre, ce qui agit aussi sur la section de la tige du piston supplémentaire, de sorte que ce dernier se déplace vers le piston aspirant. En raison de la forme de réalisation des points d'étranglement, les chambres du cylindre associées au piston supplémentaire restent d'abord à peu près à la pression atmosphérique. Quand le piston supplémentaire atteint la surface d'appui de la douille, la fermeture de son point d'étranglement fait qu'il continue à régner dans la chambre supérieure du cylindre sensiblement la pression atmosphérique, pendant que dans la première chambre centrale du cylindre, il se produit au moyen du point d'étranglement, une diminution de la pression. Cette différence de pression agissant sur le piston produit une composante de forces qui s'oppose au déplacement du piston aspirant. Si ce piston aspirant rencon- tre la tige du piston supplémentaire, l'action de ces forces freine le piston aspirant. Il se produit ici, en raison du déplacement rapide du piston pendant la phase de freinage, une augmentation supplémentaire de la différence de pression et par suite de l'effet de freinage. Apres le freinage, le piston aspirant et le piston supplémentaire retournent ainsi dans leurs positions de départ à une vitesse si faible qu'il s'établit dans toutes les chambres du cylindre, par l'intermédiaire des points d'étranglement, un équilibre de la pression. Les avantages de la caisse aspirante sépara- trice et/ou fournisseuse résident en ce que, grace au dispositif de freinage, le choc de butée du piston aspirant sur le cylindre est évité, de sorte qu'il ne se produit aucune sollicitation excessive de ces parties et qu'il ne se produit aucune répercussion de ces chocs sur les dispo- sitifs de séparation et de fourniture des feuilles de sorte que les conditions d'une augmentation du rendement de ces mécanismes sont réunies. La simplicité de la construction du dispositif de freinage assure une grande sécurité de fonctionnement pour une faible dépense de construction. Aucune installation de commande supplémentaire n'est néces- saire. Le dispositif de freinage, dans la forme o il se présente, garantit que le piston aspirant arrive, indépendam- ment de son énergie cinétique avant le freinage, c'est-à-dire indépendamment de la grandeur de sa course d'aspiration, à sa position de départ au bout d'une certaine durée admissible. Un autre avantage du dispositif de freinage est que la différence de pression s'établit, en fonction de la course du piston aspirant et de la dépression dans la caisse aspi- rante de façon telle que la capacité de freinage correspond à peu près à l'énergie cinétique du piston aspirant et que par suite, on est assuré que les temps de freinage sont très courts. En conséquence, on peut augmenter le rendement de la caisse aspirante, c'est-à-dire le nombre possible des cycles de travail par unité de temps sans qu'il en résulte des détériorations de cette caisse. Exemple de réalisation: L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après d'un exemple de réalisation et des dessins afférents o: 2564811 ' - la figure 1 montre une caisse aspirante en coupe, les pistons se trouvant dans leurs positions de départ; - la figure 2 est une illustration corres- pondant à la figure 1, o toutefois le piston aspirant est représenté après aspiration de la feuille, et le piston supplémentaire appliqué sur la douille. Dans le boîtier 1 est placé le piston aspirant 2 dont la tige 3 de piston, creuse, coulisse dans la douille 4 qui est fixée dans le cylindre au moyen de vis 5, et sur laquelle est fixée la buse aspirante 6. Le piston aspirant 2 est maintenu dans sa position de départ par un ressort de poussée 7, qui s'appuie sur la douille 4. Il exerce ici une poussée sur la tige de piston 8 d'un piston supplémentaire 9 et maintient par suite aussi ce piston 9 dans sa position de départ. Le piston 9 est guidé, coulissant dans une douille 10, par sa tige 8. La douille 10 est fixée, comme la douille 4, dans le boîtier au moyen d'une vis 11. Ce mode de fixation permet de démonter facilement la caisse aspirante (pour la nettoyer par exemple). Le piston 9 s'appuie, dans sa position de départ, sur des butées 12, en forme de boutons, sur la paroi frontale du boîtier 1. Ces butées 12 en forme de boutons assurent que la chambre supérieure 13 du cylindre présente encore un volume suffisant quand le piston 9 est dans sa position terminale. Sur la douille 10, il est disposé sur le côté tourné vers le piston, un évidement annulaire 14, qui assure encore un volume minimum déterminé d'une première chambre centrale 15 du cylindre quand le piston 9 s'applique sur la surface d'appui 16 de la douille 10. Dans la douille 10, il est pratiqué une perforation d'étranglement 17, qui fait communiquer une seconde chambre centrale 18 avec la chambre du cylindre et qui débouche dans l'évidement 14 annulaire. La longueur de la tige 8 du piston 9 a une dimension telle que cette tige 8 du piston 9 dépasse encore au-delà de la douille 10 dans la chambre 18 du cylindre quand le piston s'applique sur les butées en forme de boutons 12. Sur la surface frontale de la tige 8 de piston sont disposés des canaux 19 pour courant de surcharge de façon telle que si le piston aspirant 2 vient s'appliquer, il s'établit une communication entre la perforation de la tige 3 du piston aspirant 2 et la seconde chambre centrale 18 du cylindre. Le diamètre du piston aspirant 2 est choisi par rapport à la paroi intérieure du boîtier 1 de façon telle qu'il se forme un point d'étranglement 20-en forme de fente annulaire, par o la chambre 18 du cylindre communique avec la chambre inférieure 21 du cylindre. De même, il est réalisé, entre le piston 9 et la paroi intérieure du boitier 1, un autre point d'étranglement 22 en forme de fente annulaire (représenté agrandi dans la figure pour plus de netteté), qui relie ensemble les chambres 15 et 13 du cylindre. Le raccord de vide 23 est disposé sur le boîtier 1, par rapport à la chambre inférieure 21 du cylindre de façon telle que le piston aspirant 2 peut être ramené jusqu'au bord supérieur de la douille 4. Sur le boîtier 1, il est aussi disposé un moyeu 24, sur lequel peut être fixée, sur le dispositif séparateur et fournisseur des feuilles, la caisse aspirante. Avant chaque cycle de travail de la caisse aspirante, il règne dans toutes les chambres 13, 15, 18, 21 du cylindre, sensiblement la pression atmosphérique. Si le raccord de vide 23 est relié par l'intermédiaire d'une soupape de commande à une source de vide, il se produit dans la chambre inférieure 21 du cylindre une dépression. Comme la seconde chambre 18 centrale du cylindre est reliée avec l'extérieur par la tige de piston 3 creuse et la buse aspirante 6 qui n'est pas encore fermée, il se produit, sur le piston aspirant 2, une différence de pression qui provoque le déplacement, contre la force du ressort de poussée 7, du piston aspirant 2 qui va sur la pile 25. Quand la buse aspirante 6 se pose sur la pile 25, la communication de la chambre 18 du cylindre avec l'air extérieur est interrompue, et il se produit, dans la chambre 18 du cylindre aussi, par l'intermédiaire du point d'étranglement 20 en forme de fente annulaire, une dépression qui fixe par succion la feuille 26 sur la buse aspirante 6. L'équilibrage de la pression dans les chambres 21 et 18 du cylindre provoque l'établissement d'une différence de pression entre la pression extérieure et la pression, diminuée dans cette partie de la caisse aspirante, qui déplace le piston aspirant 2 avec l'aide du ressort 7 de poussée dans sa position de départ. - En même temps que s'établit la dépression dans la chambre 18, le piston 9 est déplacé dans la direction de la surface d'appui 16 de la douille 10 par la force aspirante qui agit sur la section transversale de sa tige 8 de piston. Le point d'étranglement 22 et la perforation d'étranglement 17 assurent que, dans cette phase, la pression extérieure reste sensiblement inchangée dans la première chambre centrale 15 du cylindre et dans la chambre supérieure 13 de ce cylindre, comme elle se présentait avant qu'on ne mette en action la caisse aspirante. Lorsque le piston 9 s'est appliqué sur la surface de butée 16 de la douille 10, le point d'étranglement 22 se ferme, de sorte que la pression reste établie dans la chambre supérieure 13 du cylindre, pendant qu'il s'établit une dépression dans l'évidement 14 annulaire par la perfora- tion d'étranglement 17. La position des pistons 2 et 9 dans la caisse aspirante séparatrice et/ou fournisseuse, à cet instant, est représentée dans la figure 2. Si le piston aspirant 2 rencontre la surface frontale de la tige 8 du piston 9, interrompue par les canaux 19 destinés au courant de surcharge, la différence de pression agissant sur le piston.9 provoque l'apparition d'une force antagoniste qui freine le piston aspirant 2. Au cours de cette opération de freinage dont la durée est courte, la poussée vers l'arrière du piston 9 provoque une élévation de la différence de pression car la diminution du volume de la chambre supérieure 13 du cylindre entraine dans celle-ci une augmentation de la pression et l'augmentation du volume de la première chambre centrale 15 provoque une augmentation de sa dépression. C'est-à-dire que seulement après le premier freinage, il s'opère par la perforation d'étranglement 17 et par la fente 22 d'étranglement annulaire, une compensation de la pression, de sorte que le piston aspirant 2 pousse le piston 9 à une vitesse plus faible jusqu'à ce qu'il rencontre les butées 12 en forme de boutons. La durée de freinage et la durée du mouvement du piston vers sa position de départ sont extrêmement faibles par rapport à la durée totale d'une opération d'aspiration et n'affectent pas le rendement de la caisse aspirante. Quand la caisse aspirante reçoit de l'air après la séparation ou la fourniture d'une feuille, les chambres 15 et 13 du cylindre reçoivent de l'air par la perforation d'étranglement 17 et par le point d'étranglement 22 en forme de fente annulaire, à la pression extérieure, de sorte que le système séparateur et/ou fournisseur est prêt pour un nouveau cycle de travail. REVENDICATIONS 1) Caisse aspirante de séparation et de fourniture, dans le bottier de laquelle est guidé, montant et descendant dans une douille fixée dans ce bottier, un piston aspirant comportant une tige de piston creuse sur laquelle est fixée une buse aspirante, et dont la tige de piston est maintenue dans sa position de départ au moyen d'un ressort et ou des chambres du cylindre, qui sont limitées par le piston aspirant, la tige de piston creuse, la paroi du boîtier et une douille d'un côté, et de l'autre côté par le piston aspirant, la paroi du boîtier ainsi que par la surface frontale de ce boîtier, ces chambres étant reliées entre elles par un point d'étranglement, caisse aspirante caractérisée en ce qu'un dispositif de freinage est adjoint au piston aspirant (2). 2) Caisse aspirante suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'entre le piston aspirant (2) et la paroi frontale du boitier (1), il est guidé, coulissant, un piston supplémentaire (9) avec sa tige de piston (8), dans une douille (10) fixée dans le bottier (1) au moyen de vis (11), et qu'une première chambre (15) centrale, du cylindre, qui-est limitée par le piston (9), sa tige (8), la douille (10) et la paroi du boîtier (1), est reliée par des points d'étranglement (17, 22) aussi bien avec une chambre (13) du cylindre, supérieure, limitée par le piston (9), la paroi et la surface frontale du boîtier (1) qu'avec une seconde chambre (18) centrale du cylindre, qui est limitée par le piston aspirant (2), la paroi du boîtier (1), la douille (10) et la tige (8) du piston (9) , et dans laquelle débouche la perforation de la tige (3) du piston aspirant (2). 3) Caisse aspirante suivant l'une des revendi- cations 1 et 2, caractérisée en ce que le point d'étranglement (22), qui relie la première chambre (15), centrale, du cylin- dre avec la chambre (13) supérieure du cylindre, est réalisé, de préférence, sous la forme d'un point d'étranglement (22) en forme de fente annulaire, d'un type connu, située entre le piston (9) et la paroi du bottier (1) et qui se ferme, quand le piston (9) s'applique sur une surface de butée (16) de la douille (10). 4) Caisse aspirante suivant l'une des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que est assuré le maintien d'un volume suffisant minimum dans les chambres (13, 15) du cylindre, afférentes, quand le piston (9) supplémentaire arrive dans sa position terminale temporaire.