Brevet FR2585342A1 — publié le 19870130

BOULEAU TENDEUR POUR LE TRANSPORT D'UNE BANDE ET POUR LA MESURE DE LA TENSION DE LA BANDE L'invention concerne un rouleau tendeur pour le transport d'une bande et pour la mesure de la tension d'une bande de matériau en défi- lement continu. L'invention s'applique de préférence dans les impri- mantes rotatives à bobines, o une bande de papier doit défiler en respectant des repérages et o il faut, dans ce but, des dispositifs automatiques de commande, de régulation, de contrôle ou de surveil- lance dans les dispositifs de transport de la bande, ou en liaison avec ces dispositifs. La mesure de la tension de la bande aux fins de régulation dans les imprimantes rotatives à bobines modernes nécessite des dispositifs de mesure directe, à faible inertie et sans réaction. Ce sont ces con- ditions que remplit un dispositif généralement connu, dans lequel la tension de la bande est obtenue à l'aide de détecteurs de valeur de mesure de la force disposés sur les paliers d'un rouleau de guidage de la bande placés des deux c6tés et comportant des jauges extenso- métriques à semi-conducteur, comme cela est par exemple décrit dans le document DE-PS 2356009. Toutefois, avec des dispositifs du type dans lequel un rouleau de guidage de la bande vient au contact de la surface de la bande en défilement, il n'est pas possible, à cause du maculage de l'encre frakche, de mesurer la tension de la bande entre les travaux d'impres- sion ou entre le dernier travail d'impression et le bloc du rouleau refroidisseur. Mais seule la mesure de la tension de la bande - vu dans le sens de défilement de la bande - avant et après chaque poste de travail garantit un transport de la bande sans glissement et donc le respect des repérages. On connaît aussi pour la mesure de la tension de la bande des dispositifs à action pneumatique. Dans un dispositif décrit dans le document DE-PS 1129965, un courant d'air sortant, par des buses, d'un réservoir disposé au-dessus ou en-dessous d'une bande de papier en dé- filement, et dirigé dans la direction de la bande, produit une dévia- tion de la bande qui est fonction de la tension de la bande. Pour évi- ter des réactions indésirables provoquées par la déviation de la ban- de - la modification de la distance entre la bande déviée et les buses, disposées en lieu fixe, modifie également l'intensité et les composan- tes de la direction du courant d'air - il faut une reprise de réglage des buses, ce qui nécessite une boucle de régulation particulière pour la régulation de position. On connaît en outre des dispositifs de mesure pneumatique de la tension de la bande dans lesquels le cou- rant d'air sortant des buses est étranglé par la bande et dans les- quels on mesure la modification de pression, fonction de la tension de la bande, comparez Ruder, R.: Stôrr, R.: Papier und Druck (pa- pier et impression) 30 (1981) 2ème partie Druck und Verarbeitung (im- pression et traitement) pages 17 à 21. Par exemple la bande de papier est guidée par l'intermédiaire d'une table voûtée fixe. D'un récipient situé par-dessous et qu'une source d'air comprimé à pression constante alimente débouchent, sur toute la largeur de la bande dans la table, des trous de sortie qui sont recouverts par la bande. L'air s'échappe en fonction de la ten- sion de la bande et il s'établit dans le réservoir une pression cor- respondante. La faible distance existant entre la bande et la table n'exclut pas le maculage de l'encre fraîche, en particulier lors de ce que l'on appelle le flottement de la bande. Les dispositifs pneumatiques présentent en commun l'inconvé- nient qu'il est relativement coûteux de disposer d'air comprimé propre sous pression constante. Le maculage de l'impression fraîche n'a que peu d'influence sur la qualité de l'impression si la longueur de développement en V d'un rouleau qui vient au contact de la surface de la bande en défilement est égale ou est un multiple entier de la longueur de developpement en V du cylindre de plaque d'impression. Si en outre le rouleau qui vient au contact de la bande n'est pas entraîné par frottement, comme c'est habituellement le cas pour un rouleau de guidage de bande, mais par la machine et qu'il est donc obligatoirement relié au cylindre de plaque, l'influence du maculage est encore moins significative. C'est de cette constatation que l'on fait usage dans le cas des rouleaux tendeurs disposés très près derrière du dernier travail d'impression - vu dans le sens de défilement de la bande. On connait un régulateur de tension de bande (DE-PS 1086246) dans lequel la paire de rouleaux tendeurs, autour desquels la bande vient s'enrouler en forme de S et qui sont accouplés au mécanisme d'entraînement de la machine par l'intermédiaire d'un mécanisme à moyen d'entraînement, est disposée sur un cadre pendulaire sollicité par l'action d'un ressort de rappel et dans lequel le rapport de trans- formation du mécanisme d'entraînement est commandé par le mouvement pendulaire, fonction de la tension de la bande, de ce cadre. La con- dition de réglage de ce dispositif suppose, à l'état statique, que les forces de tirage de la bande, les forces du moyen d'entraînement et la force de réaction sont en équilibre et qu'il n'apparaît donc pas de moment de rotation par rapport aux axes de rotation du cadre pendu- laire. Une modification de la tension de la bande se traduit par une déviation proportionnelle du cadre pendulaire. Mais il n'est pas pos- sible de remplir, sans autres, cette condition d'équilibre pour un rouleau tendeur qui transporte la bande, sans contre-rouleau, par frottement résultant de l'enveloppement et/ou par pressage et qui doit être entraîné par l'intermédiaire d'un mécanisme à engrenages ou d'un mécanisme à moyen d'entraînement. Le but de l'invention est de mesurer, avec une faible dépense et une haute fiabilité, la tension de la bande imprimée, immédiate- ment après le dernier travail d'impression. L'invention a pour objet de mesurer la force causée par la ten- sion de la bande et agissant sur un cylindre tendeur. Selon l'invention, on atteint cet objet par le moyen que le rouleau tendeur tourillonne des deux côtés dans, chaque fois, un levier,avec un faible frottement; et que les leviers tourillonnent dans le bâti de la machine; et que les axes de rotation des leviers sont alignés et passent aussi bien par un point qui se trouve sur la ligne d'action de la force de tirage du brin de la bande de matériau en défilement dont on n'a pas à mesurer la tension que par un point qui se trouve sur la ligne d'action de la résultante de toutes les forces d'entraînement pour le rouleau tendeur; qu'il est prévu un moyen pour le rappel des leviers; et que, pour mesurer l'angle de rotation, proportionnel à la tension de la bande, des leviers dans le bâti de la machine, il est prévu un détecteur de valeur de mesure fixe en position et réglable. Dans une réalisation de l'invention, le rouleau tendeur est entrainé par l'intermédiaire d'un mécanisme à engrenages, selon la position des axes de rotation, un mécanisme à engrenages droits, étant précisé que les axes de rotation des leviers sont alignés se- lon une droite parallèle à la génératrice commune, passant par le point de tangence, des cylindres tangents du mécanisme à engrenages droits et passent par un point qui se trouve sur la droite d'action du mécanisme à engrenages droits à denture à développante. Dans une autre réalisation de l'invention, le rouleau tendeur est entraîné par l'intermédiaire d'un mécanisme à moyen d'entraine- ment, étant précisé que les axes de rotation des leviers sont alignés selon une droite parallèle à l'axe de rotation du rouleau tendeur et de la roue menée et passent par le point d'intersection des lignes d'action des forces de tirage du mécanisme à moyen d'entraînement. Dans une autre réalisation de l'invention, le rouleau tendeur est entraîné par un moyen d'entraînement pour mouvements de rotation continus, lui-même relié, fixe en position, à l'un des leviers ou aux deux. Dans une autre réalisation, un levier à un seul bras, rigide, transformant l'angle de rotation du levier dans un certain rapport, estsolidarisé avec l'un des leviers sur lesquels tourillonne le rouleau tendeur et, comme détecteur de valeur de mesure, un détecteur optoélectronique, sensible à la 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 chemin optique se trouve dans la zone de déplacement de l'extrémité libre du levier de transformation. Du fait de la tension de la bande et du fait que la bande vient envelopper le rouleau et/ou du fait de la pression, la bande en défilement produit une force appliquée sur l'axe de rotation du rou- leau tendeur, dont la résultante agit à peu près perpendiculairement à cet axe et qui, du fait de la portée excentrique, des deux côtés, perpendiculairement à la force résultante, produit sur les leviers un moment de rotation dont le vecteur est situé sur l'axe de rotation des leviers et fait tourner les leviers en agissant contre un moment de rotation de rappel. Le détecteur de valeur de mesure mesure l'angle de rotation proportionnel à la tension de la bande. Du fait que les axes de rotation des leviers passent par un point qui se trouve sur la ligne d'action de la force de tirage du brin de la bande dont on n'a pas à mesurer la tension, il n'existe pas, pour cette force de tirage, de moment par rapport aux axes de rotation des leviers et du fait que les axes de rotation des leviers passent également par un point qui se trouve sur la ligne d'action de la force d'entraînement (mécanisme à engrenages droits) ou de la résul- tante des forces d'entraînement (mécanisme à moyen d'entraînement) pour le rouleau tendeur, il n'existe pas non plus, pour la force d'entraînement ou pour les forces d'entraînement, de moment par rap- port aux axes de rotation des leviers. Si le rouleau tendeur est entraîné par un moyen d'entraînement lié, fixe en position, à l'un des leviers ou aux deux, par exemple un moteur électrique pour des mouvements de rotation continus, ce qui revient à appliquer directement un moment de rotation pour entraîner le rouleau tendeur, il n'apparatt pas non plus de forces d'entraTne- ment produisant un moment par rapport aux axes de rotation des le- viers. On doit expliquer ci-dessous l'invention en détail sur trois exemples d'exécution. Sur le dessin correspondant, La figure 1 représente une vue avant schématique. La figure 2 représente une vue latérale schématique d'un rou- leau tendeur conforme à l'invention, entraîné des deux côtés par l'intermédiaire d'un mécanisme à engrenages droits, étant précisé que les axes de rotation des leviers passent par les points de tan- gence. La figure 3 représente une vue latérale schématique d'un rou- leau tendeur conforme à l'invention entraîné des deux côtés par l'intermédiaire d'un mécanisme à engrenages droits, étant précisé que les axes de rotation des leviers passent par des points situés sur la droite d'action. La figure 4 représente une vue latérale schématique du rouleau tendeur conforme à l'invention entraîné par l'intermédiaire d'un méca- nisme à moyen d'entraînement. Les figures 1 et 2 représentent la forme préférée d'exécution. Le rouleau tendeur 1 tourillonne des deux côtés dans, chaque fois, un levier 2,3,avec un faible frottement; les leviers 2,3 touril- lonnent dans le bâti 6 de la machine. Les axes de rotation C-C et D-D des leviers 2 et 3, qui sont alignés, passent aussi bien par un point qui se trouve sur la ligne d'action de la force de tirage FD du brin de retour de la bande,dont on n'a pas à mesurer la tension. que par le point de tangence W, point d'application de la force tangentielle FU produite par le moment d'entraînement dans le mécanisme à engrenages droits 7, 8; 9, 10. Comme moyen de rappel des leviers est prévu un ressort de compression qui est en mesure de produire le moment de rappel des leviers 2 et 3 reliés, sans possibilité de rotation rela- tive (liaison non représentée). Pour mesurer l'angle de rotation, pro- portionnel à la tension de la bande, des leviers 2, 3, il est prévu dans le bâti de la machine 6 un détecteur de valeur de mesure 16, fixe en position et réglable. Un levier 15, à un seul bras, rigide, trans- formant la rotation du levier dans un certain rapport, est solidarisé avec le levier 2 et le détecteur de valeur de mesure 16, un détecteur optoélectronique, sensible à la position, constitué d'un émetteur de lumière 16.1 et d'un détecteur de lumière 16.2, est disposé sur le bâti 6 de la machine de façon que son chemin optique se trouve dans la zone de déplacement de l'extrémité libre du levier de transforma- tion. Du fait de la tension de la bande et du fait que la bande vient envelopper le rouleau, la bande en défilement 17 produit une force appliquée sur l'axe de rotation A-B du rouleau tendeur, dont la résultante agit à peu près perpendiculairement à cet axe et qui, du fait de la portée excentrique, des deux côtés, perpendiculairement à la force résultante, produit sur les leviers 2, 3 un mouvement de ro- tation MC dont le vecteur est situé sur l'axe de rotation C-C, D-D des leviers 2, 3 et fait tourner les leviers 2, 3 en agissant contre un moment de rotation de rappel produit par la force du ressort de com- pression 11. Grâce au levier de transformation 15, solidarisé au le- vier 2, l'angle de rotation, proportionnel à la tension, qu'il faut mesurer ici, du brin aller de la bande, est transformé avec un facteur supérieur à 1 et il est mesuré par le détecteur de valeur de mesure 16 correspondant au levier 15 et agissant sans contact. Du fait que les axes de rotation C-C et D-D des leviers 2 et 3 passent par un point qui se trouve sur la ligne d'action de la force de tirage FD du brin de la bande dont on n'a pas à mesurer la tension, il n'existe pas, pour la force de tirage FD, de moment par rapport aux axes de rotation CC et D-D, des leviers 2, 3 et du fait que les axes de rotation C-C et D-D des leviers 2 et 3 passent également par le point de tangence W, point d'application de la force tangentielle FU produite par le moment d'entraînement, il n'existe pas non plus pour la force tangentielle Fu, de moment par rapport aux axes de rotation C-C, D-D des leviers 2, 3. La figure 3 représente une autre forme d'exécution. En variante à la forme d'exécution représentée sur les figures 1 et 2, les axes de rotation C-C et D-D des leviers 2 et 3, au lieu de passer par le point de tangence W, passent par un point quelconque de la droite d'action e (denture en développante) du mécanisme à en- grenages droits 7, 8; 9, 10. Du fait que les axes de rotation C-C et D-D des leviers 2 et 3 passent par un point situé sur la ligne d'ac- tion de la force FN, normale à la dent, produite par le moment d'en- traînement, il n'existe pas, pour la force FN normale à la dent, de moment par rapport aux axes de rotation C-C, D-D des leviers 2,3. La figure 4 représente une autre forme d'exécution. En variante aux formes d'exécution représentées sur les figures I à 3, le rouleau tendeur est entrainé d'un seul c6té par l'intermédiaire d'un mécanisme à moyen d'entraînement. Les axes de ro- tation C-C et D-D des leviers 2 et 3 passent aussi bien par un point qui se trouve sur la ligne d'action de la force de tirage FD/2 du brin de retour de la bande, dont on n'a pas ici à mesurer la tension, que par le point d'intersection des lignes d'action des forces exercées par le moyen d'entraînement, FS1 et FS2. Du fait que les axes de rotation C-C et D-D des leviers 2 et 3 passent par un point qui se trouve sur la ligne d'action de la ré- sultante des forces exercées par le moyen d'entraînement Fs1, FS2, il n'existe, pour ces forces, pas de moment par rapport aux axes de rota- tion C-C, D-D des leviers 2, 3. L'invention n'est pas limitée à ces exemples d'exécution. REVENDICATIONS 1. Rouleau tendeur pour le transport d'une bande et pour la me- sure de la tension d'une bande de matériau en défilement continu, rou- leau qui est au contact de la surface de la bande du fait de la tension de la bande et du fait que la bande vient envelopper le rouleau et/ou du fait de la pression, caractérisé en ce que le rouleau tendeur (1) tourillonne des deux côtés dans, chaque fois, un levier (2, 3),avec un faible frottement; en ce que les leviers (2,3) tourillonnent dans le bâti (6) de la machine;et en ce que les axes de rotation (C-C, D-D) des leviers sont alignés et passent aussi bien par un point qui se trouve sur la ligne d'action de la force de tirage (FD) du brin de la bande de matériau en défilement (17) dont on n'a pas à mesurer la ten- sion que par un point qui se trouve sur la ligne d'action de la résul- tante de toutes les forces d'entraînement pour le rouleau tendeur (1); en ce qu'il est prévu un moyen (11) pour le rappel des leviers (2, 3); et en ce que, pour mesurer l'angle de rotation, proportionnel à la tension du brin aller de la bande de matériau en défilement (17), des leviers (2,3), il est prévu dans le bâti (6) de la machine un détec- teur de valeur de mesure (10), correspondant à l'un des leviers ou aux deux, fixe en position et réglable. 2. Rouleau tendeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rouleau tendeur (1) est entraîné par l'intermédiaire d'un méca- nisme à engrenages, selon la position des axes de rotation (A-A, B-B, G-G) un mécanisme à engrenages droits (7,8; 9,10); et en ce que les axes de rotation (C-C, D-D) des leviers (2,3) sont alignés selon une droite parallèle à la génératrice commune (W-W), passant par le point de tangence (W), des cylindrestangents du mécanisme à engrenages droits (7, 8; 9, 10) et passent par un point qui se trouve sur la droite d'action (e) du mécanisme à engrenages droits à denture an déve- loppante. 3. Rouleau tendeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rouleau tendeur (1) est entraîné par l'intermédiaire d'un méca- nisme à moyen d'entraînement (7, 8; 9, 10); en ce que la ligne d'ac- tion de la force (Fs1) exercée par le brin actif du moyen d'entraine- ment et la ligne d'action de la force de tirage (FD/2) du brin, dont on n'a pas à mesurer la tension, de la bande de matériau en défile- ment sont alignées; en ce que la ligne d'action de la force (FS2) exercée par le brin de retour du moyen d'entraînement présente un point d'intersection avec la ligne d'action de la force (Fsi) exercée par le brin actif du moyen d'entraînement; et en ce que les axes de rotation (CC, D-D) des leviers (2, 3) sont alignés selon une droi- te parallèle à l'axe de rotation du rouleau tendeur (1) et de la roue entrée (7) et passent par le point d'intersection des lignes d'action des forces de tirage (Fs1, Fs2). 4. Rouleau tendeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rouleau tendeur est entraîné par un moyen d'entraînement pour mouvements de rotation continus; et en ce que le moyen d'entraînement est relié, fixe en position, à l'un des leviers ou aux deux (2,3). 5. Rouleau tendeur selon la revendication.1, caractérisé en ce qu'un levier (15) à un seul bras, rigide, transformant la rotation du levier dans un certain rapport, est solidarisé avec l'un des leviers (2,3) sur lesquels tourillonne le rouleau tendeur (1), et en ce que, comme détecteur de valeur de mesure (16), un détecteur optoélectroni- que, sensible à la position, constitué d'un émetteur de lumière (16.1) et d'un détecteur de lumière (16.2), est disposé sur le bâti (6) de la machine de façon que son chemin optique se trouve dans la zone de dé- placement de l'extrémité libre du levier de transformation (15).