Brevet FR2584689A1 — publié le 19870116

La présente invention se rapporte à un dispositif de va-et-vient pour bandes de matière à enrouler, comprenant un cylindre rotatif de guidage de la bande de matière, ainsi que des moyens pour faire varier en continu la position de l'axe dudit cylindrique au cours du fonctionnement. Des dispositifs de va-et-vient sont utilisés pour empêcher la formation de bourrelets sur les bords des enrou- lements de bandes de matière. Dans de tels dispositifs, l'on emploie des cylindres de guidage auxquels un mouvement alter- natif est imprimé suivant leur axe. Ainsi, d'après le brevet DE-C-2 253 037, l'on connait par exemple un dispositif de va-et-vient dans lequel un cylindre rotatif est monté de manière articulée à ses deux extrémités. L'une des deux extrémités est maintenue stationnaire dans son palier, tandis que l'autre extrémité accomplit un mouvement de précession du fait de sa disposition excentrée. Le cylindre est mis en rotation par la bande de matière qui y défile et, par conséquent, un mouvement de précession est imposé, par l'intermédiaire d'un train planétaire incorporé dans le cylindre proprement dit, à un tourilLon d'excentrique implanté avec faculté de réglage dans une face extrême excentrée dudit cylindre. L'ampleur du mouvement de préces- sion du cylindre peut être choisie par un réglage en conti- nu du tourillon d'excentrique. Un choix du rapport de démul- tiplication dans le train planétaire permet de faire varier la vitesse de précession et, par conséquent, la fréquence du mouvement alternatif. Néanmoins, un tel cylindre à va-et-vient implique en service certains inconvénients, du fait que le mouvement alternatif provoque des tensions longitudinales. Comme le mouvement alternatif se répercute seulement sur l'une des deux extrémités du cylindre, la matière est soumise à des tensions longitudinales irrégulières. D'après le brevet US-A-2 485 705, l'on connait un dispositif de va-etvient dans lequel un cylindre de guidage est monté à rotation par son axe dans un cadre. A son tour, ce cadre peut accomplir des pivotements limités dans un plan autour d'un axe de pivotement agencé perpendiculairement à L'axe du cylindre. L'axe de pivotement du cadre est alors disposé de telle sorte que son proLongement passe par Le centre du cylindre et que, par conséquent, Les deux extré- mités du cylindre de guidage soient mues en service dans des directions opposées. Dans ce dispositif égaLement, la fréquence de pivotement de L'axe du cylindre est dérivée de la vitesse angulaire du cylindre de guidage, par L'entre- mise de moyens de transmission. Dans ce dispositif, Les ten- sions longitudinales qui se manifestent sont certes sensi- blement réduites, mais La qualité d'enrouLement de La bande de matière à enrouLer s'en trouve diminuée par suite du simple mouvement pivotant de L'axe du cylindre par rapport au mouvement de précession qui est par ailLeurs cLassique. La présente invention a pour objet d'éviter Les incon- vénients de ces dispositifs de va-et-vient connus, et de fournir un dispositif permettant d'obtenir à La fois une quaLité d'enroulement exceLLente grâce au mouvement de précession de L'axe du cyLindre, ainsi que de faibles ten- sions Longitudinales imposées à La matière. Selon Les caractéristiques essentielles dûs t'inven- tion, Le cyLindre de guidage est réaLisé sous La'forme d'un cyLindre creux, monté à rotation Libre en son centre sur un support fixe et pouvant être incliné de toutes parts: et iL est prévu, à L'intérieur de ce cylindre de guidage, un train démuLtipLicateur qui est entraîné par Ledit cyLin- dre, et dont le c8té mené est reLié à un touritLon disposé sur le support et pouvant être régLé radiaLement dans une partie frontale dudit cylindre de guidage. SeLon d'autres formes de réalisation avantageuses de l'invention: - le train démuLtiplicateur peut être conçu en tant que train pLanétaire comprenant une première roue pLanétaire verrouiLlée au support sans aucune faculté de rotation, ain- si qu'une seconde roue planétaire qui peut tourner sur Ledit support coaxialement à La roue précitée, et agit comme un éLément mené; - le dispositif peut comporter un arbre creux qui relie la roue planétaire rotative et le palier de rotation dans la partie frontale, et qui entoure le support; - le centre du cylindre de guidage peut être monté sur le support par l'intermédiaire d'un palier oscillant porté par un disque de soutien; - la partie de support du Dignon satellite établis- sant la liaison entre les roues planétaires peut être assu- jettie en rotation au disque de soutien; - des bandes s'étendant radialement peuvent être intercalées élastiquement entre le disque de soutien et la partie de support, et s'engager dans des échancrures de ces pièces; - le disque de soutien peut être bloqué sur son pour- tour, par l'intermédiaire d'éléments tronconiques de serrage, par rapport à la face interne de la paroi du cylindre de guidage; - ce cylindre de guidage peut être monté rotatif par L'une de ses extrémités sur la partie frontale, cette partie frontale pouvant être accouplée à l'arbre creux par l'inter- médiaire d'un organe d'entraînement en rotation; - l'organe d'entraînement en rotation peut être réa- lisé sous la forme d'un chariot qui peut coulisser radiale- ment dans la partie frontale et renferme le palier de rotation; - une douille peut être montée rotative dans le chariot, cette douille pouvant être d'une part en prise avec une roue dentée d'ajustement, par l'intermédiaire d'une den- ture externe, et être d'autre part en prise, par l'entremise d'un filetage interne, avec une broche de réglage qui s'étend radialement vers l'intérieur et est montée pivotante, mais non rotative dans la partie frontale; - le support peut être enserré d'un côté, le centre du cylindre de guidage pouvant être monté sur l'extrémité libre saillante de ce support; et - le dispositif peut présenter une douille qui est fixée sur le support, porte la roue planétaire fixe et est réalisée en tant que douille de portée pour les paliers de rotation orévus au voisinage du centre du cylindre de guidage. Du fait que l'axe du cylindre effectue un authentique mouvement de précession, l'on obtient une bonne qualité d'en- roulement; en outre, étant donné que ce mouvement de préces- sion a Lieu par l'intermédiaire du centre du cylindre, les tensions qui interviennent dans la bande de matière sont régulières et il ne se produit, en conséquence, aucun déport latéral des bords de ladite bande. L'avantage du dispositif de va-et-vient consiste en ce que, désormais, des mouvements alternatifs impeccables peuvent également être imprimés à des bandes de matière très légères. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des des- sins annexés sur lesquels: la figure 1 illustre le principe de l'agencement d'un cylindre à va-et-vient conforme à l'invention; la figure 2 est une représentation simplifiée de la réalisation d'un cylindre à va-et-vient selon la figure 1; la figure 3 est une illustration simplifiée d'une partie frontale d'un cylindre à va-et-vient; la figure 4 est une représentation simplifiée d'une partie d'accouplement, au centre du cylindre; la figure 5a est une coupe longitudinale fragmentaire mettant en évidence la réalisation du centre du cylindre à va-et-vient; la figure 5b est une coupe longitudinale fragmentaire montrant la conception d'une partie frontale du cylindre à va-et-vient; et la figure 6 est une vue axiale illustrant une partie frontale. La figure 1 représente le princiDe de l'agencement. Le cylindre W de guidage d'un dispositif de va-et-vient est réalisé sous la forme d'un cylindre creux et il est monté, sur un support fixe T, de telle sorte que ce cylindre W puisse être incliné de toutes parts autour de son centre M. Ainsi, il est possible de faire varier en permanence la position de l'axe géométrique X du cylindre W par rapport au support T, et de L'amener par exemple à une nouvelle position X'. Grâce au montage inclinable de toutes parts au centre M du cylindre, ce cylindre W peut accomplir un mouvement de cul- bute ou de précession autour de son centre M. A L'une de ses faces extrêmes, le cylindre W est muni d'un dispositif de réglage V de manière à pouvoir régler, à cet emplacement, l'excentricité correspondant au mouvement de précession sou- haité. Le support fixe T peut s'étendre sur toute la lon- gueur du cylindre creux W de guidage, et être enserré ou monté à ses deux extrémités, c'est-à-dire des deux côtés du cylindre W. La figure 1 montre également, à titre d'exem- ple, une variante dans Laquelle le support T est enserré fermement (en L) d'un seul côté, et dans laquelle La portée pour le centre M du cylindre W est installée sur l'extrémité libre saillante dudit support. Ce montage du cylindre de guidage W en son centre M, avec faculté d'inclinaison de toutes parts, permet à un mouvement de précession exact et symétrique par rapport au centre de s'effectuer aux deux extrémités dudit cylindre, ce qui permet d'atteindre une bonne qualité d'enroulement aux bords de La bande de matière. Les tensions longitudi- nales affectant Ladite bande sont réparties uniformément et sont modestes. De la sorte, aucun déport latéral ne sur- vient aux bords de la bande de matière. IL convient à présent, en se référant à l'illustration schématique de la figure 2, de commenter la réalisation du dispositif de va-et-vient. Le support fixe T est repéré par ses deux zones respectives d'enserrement ou de montage L reléguées à l'extérieur du cylindre W de guidage; il est indiqué par des doubles traits au voisinage du centre M du cylindre, et seulement par des traits simples sur le reste de son étendue. Ce support T n'accomplit aucun mouvement rotatoire, mais demeure immobile. Un palier pouvant être incliné de toutes parts, par exemple un palier oscillant 1, est disposé sur le support T au centre M du cylindre W. Ce palier 1 est porté par un disque 2 de soutien placé à l'intérieur du cylindre W. Le réglage possible de l'axe géo- métrique X du cylindre ou, respectivement, le pivotement de ce cylindre W à une autre position est indiqué par des traits mixtes et désigné par X' ou W', respectivement. Au voisinage du centre du cylindre, à droite du disque de soutien 2 dont il est intimement rapproché, il est prévu un train démulti- plicateur G par l'intermédiaire duquel une vitesse de préces- sion du mouvement alternatif est dérivée du mouvement rota- toire du cylindre de guidage. L'on a alors prévu, en tant que train démultiplicateur, un train planétaire se composant d'une roue planétaire 6 montée fixe sur le support T; d'une seconde roue planétaire 7, coaxiale à la roue précitée, mais pouvant tourner sur le support par l'intermédiaire d'un palier 18; ainsi que d'une partie 4, également montée rota- tive sur le support T et supportant un pignon satellite 5. Pour mener l'engrenage, il est prévu un accouplement entre le disque 2 de soutien et la partie de support 4, comme par exemple des bandes élastiques 3 illustrées plus en détail sur la figure 4. La puissance de sortie du train démultilpti- cateur G est transmise à partir de la roue planétaire rota- tive 7, par l'intermédiaire d'un arbre creux 8 qui est fixé à cette roue et entoure le support T. L'arbre crex 8 est monté dans les deux paliers 11 et 18 sur le support T. Comme le met en évidence la figure 2, l'extrémité de gauche du cylindre est ouverte de telle manière que ce cylindre creux W puisse accomplir son mouvement de précession autour du support T. L'extrémité de droite du cylindre est obturée par une partie frontale 9. L'enveloppe du cylindre W de guidage peut tourner sur la partie frontale 9. Ce palier est désigné par 10. Ainsi, l'enveloppe du cylindre W peut tourner indépendamment de la partie 9. Comme expliqué plus en détail ci-après, l'on a prévu un organe 21 d'entraînement en rotation par l'entremise duquel une liaison est établie entre l'arbre creux 8 et la partie frontale 9, de telle manière que ledit arbre et ladite partie soient entraînés à la même vitesse angulaire par le côté sortie du train démul- tiplicateur G. Le tourillon 11 de l'arbre creux 8, situé à l'extrémité du cylindre, est disposé dans un chariot 13 (voir la figure 3) pouvant effectuer des coulissements -radiaux dans une glissière 9a de guidage de la partie frontale 9. Sur la figure 3, la position centrale du chariot 13 est illustrée par un trait plein. Une position de réglage extrê- me est figurée par un pointillé et désignée par 13'. La dis- tance e entre ces deux positions représente l'excentricité maximale admissible pour le mouvement de précession du cylin- dre. Le dispositif de réglage V permet d'ajuster n'importe quelle valeur intermédiaire souhaitée de l'excentricité e. Le dispositif de réglage V est représenté seulement d'une manière grossière sur la figure 2. Il comporte une roue 19, actionnable à la main> qui assure l'ajustement et entoure le support fixe T, cette roue d'ajustement agissant sur le chariot 13, par l'intermédiaire d'une denture 14 et d'une broche de réglage 12, de façon à faire coulisser ledit chariot radialement. Un tel dispositif de réglage de l'excentricité ne fait pas l'objet de l'invention et est par exemple connu par lui- même d'après le brevet US-A-1 516 993, si bien qu'il n'appelle aucun commentaire détaillé. La figure 4 illustre l'accouplement, seulement évoqué sur la figure 2, entre le cylindre W de guidage et le train démultiplicateur G. Le disque 2 de soutien incorporé dans l'espace interne du cylindre W tourne en même temps que ce cylindre, à une vitesse angulaire qui est déterminée par la vitesse de la bande de matière défilant sur ledit cylin- dre. En outre, comme déjà mentionné, une partie de support 4 est montée à rotation libre sur le,support fixe T. Le dis- que 2 et la partie 4 sont juxtaposés parallèment. Leurs sur- faces tournées l'une vers l'autre présentent des saignées ou des renfoncements radiaux se croisant, dans lesquels des bandes élastiques 3 pénètrent en tant qu'éléments d'accouple- ment. Une telle bande 3 est illustrée en coupe dans la par- tie de droite de la figure 4. Cette bande 3 s'engage par son tronçon externe cintré ou coudé dans une saignée prati- quée dans le disque 2 de soutien, tandis que, par son tron- çon interne, elle s'engage dans des saignées correspondantes ménagées dans la partie de support 4. La figure 2 met égale- ment en évidence la pénétration des bandes 3 dans les saignées respectives du disque 2 et de la partie 4, lesdites saignées étant illustrées sous la forme de surfaces respectives 2' et 4' non hachurées, ce qui les met en relief par rapport aux autres pièces constitutives illustrées en coupe, et par conséquent hachurées. L'effet d'élasticité des bandes 3 permet de contrebalancer en service de légers mouvements de coulis- sement ou de basculement respectifs du disque 2 et de la partie de support 4; en effet, le cylindre de guidage W peut prendre une autre position axiale par rapport au support fixe T, alors que le train démultiplicateur G demeure en revanche coaxial à ce support T. Les figures 5a et 5b représentent d'une manière sen- siblement plus détaillée la conception du dispositif de va- et-vient. La figure 5a montre alors la partie du dispositif située au centre du cylindre et la figure 5b montre une région extrême du cylindre, comportant la partie frontale. Le support fixe T est retenu à ses deux extrémités par des paliers L. Comme il ressort de la figure 5a, le cylindre ren- ferme en son centre M, sur ce support T, un palier oscillant 1 sur lequel un disque 2 de soutien, gagnant la face interne de l'enveloppe du cylindre W, est monté avec faculté de rota- tion et d'inclinaison. Ce disque peut, par exemple, être bloqué contre la face interne de la paroi de l'enveloppe cylindrique par l'intermédiaire d'un élément tronconique 16 de serrage pouvant être vissé. A côté du disque de soutien, une partie de support 4 est montée à rotation sur le support fixe T, par l'entremise d'un palier 17. Un trait symbolise les bandes d'accouplement 3 entre des renfoncements de la surface de droite du disque 2 et de la surface de gauche de la partie 4. Les bandes élastiques 3 s'appliquent par leurs arêtes étroites contre les flancs des renfoncements ménagés, respectivement, dans le disque 2 et dans la partie 4. Cette partie 4 sert de support à un pignon satellite 5 retenu dans ladite partie 4 par un tenon 15. En outre, une roue plané- taire 6 d'un train planétaire est bloquée sans aucune faculté de rotation sur le support fixe T, une roue planétaire rota- tive 7 dudit train étant prévue coaxialement à la roue préci- tée. Avantageusement, la roue fixe 6 se trouve sur une douil- Le 6' assujettie au support T sans pouvoir tourner, en étant par exemole coincée rigidement. Cette douille 6' est réalisée en tant que douille de portée et elle supporte tous les paliers de rotation prévus au voisinage du centre du cylindre, comme le palier oscillant 1 du cylindre W de guidage et les paliers de rotation 17 et 18 associés respectivement à la partie de support 4 et à la roue planétaire rotative 7 du train plané- taire. Comme déjà mentionné, la bande de matière défilant sur le cylindre W imprime une rotation à ce cylindre. Ce mou- vement rotatoire est transmis à la partie de support 4 par le disque 2 de soutien, par l'intermédiaire de l'accouplement 3. La partie 4 avec son pignon satellite 5 constitue par conséquent le système d'entraînement du train planétaire. Pour former le côté mené de ce train planétaire, on utilise la roue planétaire 7 montée rotative par l'entremise d'un palier 18, ce côté mené étant assujetti en rotation, par l'intermédiaire d'un arbre creux 8, avec la partie frontale 9 située à l'extrémité du cylindre. Le pignon satellite 5 est concomitamment en prise avec les deux roues planétaires 6 et 7. Ces deux roues pré- sentent alors le même diamètre primitif, mais un nombre de dents légèrement différent, par exemple quarante et quarante-et-une dents. De la sorte, la vitesse angulaire du côté mené du train planétaire (ou respectivement la vitesse angulaire de l'arbre creux) est notablement réduite par rapport à la vitesse angulaire du cylindre de guidage. Cette vitesse angulaire réduite de l'arbre creux sert de vitesse angulaire pour le mouvement de précession du cylindre. La partie frontale du cylindre de guidage est illus- trée en coupe longitudinale sur la figure 5b et par une vue axiale sur la figure 6. L'on voit à nouveau le support fixe T et sa fixation ou son montage L. L'extrémité de l'arbre creux 8 est montée rotative dans un palier 11 de rotation sur ledit support T. Un bloc se rattache à l'arbre creux 8 auquel il est relié rigidement, ce bloc étant ensuite réalisé sous la forme d'un chariot 13. Ce chariot 13 peut coulisser radialement dans des glissières 9a de La partie frontale 9. Du fait de ce coulissement, l'axe géométrique du cylindre W est décalé en permanence par rapport au support fixe T, ce qui permet d'ajuster L'excentricité nécessaire au mouve- ment de précession dudit cylindre. L'arbre creux 8 entraîne par conséquent le chariot 13, ainsi que la partie frontale 9 par l'intermédiaire des glissières, en leur imprimant un mouvement rotatoire lent à la vitesse de précession. Comme déjà mentionné, le chariot 13 renferme le palier de rotation permettant à La partie frontale 9 de tourner par rapport au support fixe T. Le dispositif de réglage V susmentionné est prévu dans la partie frontale 9, dispositif à l'aide duquel l'excentricité e pour le mouvement de précession peut être ajustée. Ce dispositif V est réalisé en se fondant sur des dispositifs connus, et il renferme une douille 20 engagée dans le chariot 13 avec faculté d rotation. Cette douille 20 est en prise, par L'intermédiaire d'une denture externe 14, avec une roue dentée 19 d'ajustement qui doit être actionnée à la main et qui peut tourner sur une partie du chariot 13. La douille 20 compo (te inté- rieurement un filetage en prise avec une broche 12 de régla- ge. Cette broche 12 peut pivoter dans la partie frontale 9 grâce à une goupille 22, mais elle ne peut pas tourner. Par une rotation de la roue 19, la douille 20 tourne elle aussi sur la broche 12, elle coulisse sur cette dernière et elle entraÂne le chariot 13 avec Le palier 1il de rotation dans le sens radial, à l'écart du point central de la partie frontale 9. De la sorte, l'axe géométrique X du cylin- dre est écarté, par pivotement, de l'axe du support T. Un palier 10 de rotation est interposé entre la partie frontale 9 et l'enveloppe du cylindre W: c'est pourquoi une rotation peut être imprimée à ce cylindre, indépendamment du mouve- ment rotatoire lent de la partie frontale 9, par la bande de matière qui défile sur ledit cylindre. Du fait que la broche 12 de réglage peut pivoter sur une goupille 22, il est possible d'absorber sans difficulté les petits mouvements 1 1 de bascuLement et les décalages longitudinaux relatifs du support fixe T et de la partie frontale 9 pourvue du chariot 13. 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 de va-et-vient pour bandes de matière à enrouler, comprenant un cylindre rotatif de guidage de la bande de matière ainsi que des moyens pour faire varier en continu la position de l'axe du cylindre en cours de fonc- tionnement, dispositif caractérisé par Le fait que le cylin- dre (W) de guidage est réalisé sous la forme d'un cylindre creux qui peut tourner librement en son centre (M) sur un support fixe (T), et est monté (1) avec faculté d'inclinaison de toutes parts; et par le fait qu'il est prévu, à l'inté- rieur du cylindre (W) de guidage, un train démultiplicateur (G) qui est entraîné par ce cylindre et dont le côté mené (7) est relié à un tourillon ou palier (11) de rotation dis- posé sur ledit support (T), et pouvant être réglé radialement dans une partie frontale (9) dudit cylindre (W) de guidage. 2. Dispositif de va-et-vient selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le train démultiplicateur (G) est réalisé sous la forme d'un train planétaire comprenant une première roue planétaire (6) verrouillée sur le support (T) sans aucune faculté de rotation, ainsi qu'une seconde roue planétaire (7) qui peut tourner sur ledit support (T), coaxialement à la roue précitée, et agit comme un élément mené. 3. Dispositif de va-et-vient selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il présente un arbre creux (8) qui relie la roue planétaire rotative (7) et le palier (11) de rotation dans la partie frontale (9), et qui entoure Le support (T). 4. Dispositif de va-et-vient selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le centre (M) du cylindre (W) de guidage est monté, sur le support (T), par l'entremise d'un palier oscillant (1) porté par un disque (2) de soutien. 5. Dispositif de va-et-vient selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que la pièce (4) assurant le support du pignon satellite (5) qui établit la liaison entre les roues planétaires (6,7) est accouplée au disque (2) de soutien avec assujettissement en rotation. 6. Dispositif de va-et-vient selon la revendication , caractérisé par le fait qu'il présente des bandes (3) s'étendant radialement, interposées élastiquement entre le disque (2) de soutien et la partie de support (4), et s'enga- geant dans des échancrures de ces pièces. 7. Dispositif de va-et-vient-selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que le disque (2) de soutien peut être verrouillé sur son pourtour, par rapport à la face interne de la paroi du cylindre (W) de guidage, par l'intermédiaire d'éléments tronconiques (16) de serrage. 8. Dispositif de va-et-vient selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le cylindre de guidage (W) est monté rotatif (10) par l'une de ses extrémités sur la partie frontale (9), cette partie frontale (9) étant accouplée à l'arbre creux (8) par l'entre- mise d'un organe (21) d'entraînement en rotation. 9. Dispositif de va-et-vient selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'organe (21) d'entraînement en rotation est réalisé sous la forme d'un chariot (13) pouvant coulisser radialement dans la partie frontale (9), et renferme le palier (11) de rotation. 10. Dispositif de va-et-vient selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le chariot (13) renferme une douille rotative (20) qui est d'une part en prise avec une roue dentée (19) d'ajustement, par l'intermédiaire d'une denture externe (14), et qui est d'autre part en prise, par l'intermédiaire d'un filetage interne, avec une broche (12) de réglage s'étendant radialement vers l'intérieur, qui peut pivoter (22), mais ne peut pas tourner dans la partie frontale (9). 11. Dispositif de va-et-vient selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que le support (T) est enserré d'un côté, le centre (M) du cylindre de guidage (W) étant monté sur l'extrémité libre saillante dudit support (T). 12. Dispositif de va-et-vient selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé par le fait qu'il comporte une douille (6') qui est fixée sur le support (T) et porte la roue planétaire fixe (6), cette douille étant réalisée en tant que douille de portée pour les paliers (1, 17, 18) de rotation prévus au voisinage du centre (M) du cylindre de guidage (W).