Brevet FR2649461A1 — publié le 19910111

La présente invention concerne un dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came, dans lequel le défaut d'uniformité se produisant cycliquement lors de la génération de couples d'entraînement est compensé par un accumulateur d'énergie, qui produit des couples orientés en sens contraire des couples d'entraînement. Un dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came de ce genre est connu d'après la demande de brevet allemand DE-OS 36 26 185, selon laquelle, des couples résultant de la production de mouvements cycliques à partir de mouvements de rotation sont compensés. Dans ce but, il est prévu un dispositif effectuant un mouvement cyclique, agissant sur une pièce tournante et qui exerce sur cette pièce tournante, au moyen d'un ressort présentant un accumulateur d'énergie, une force produisant une compensation des variations de couple. Les éléments correspondants agissent à cet égard sur des parties tournantes du système d'entraînement de la machine et ne réduisent pas les forces et les moments s'exerçant entre les organes d'entraînement et la partie menée oscillante. L'invention a pour but de simplifier, sous l'angle des techniques de fabrication, un dispositif d'entraînement oscillant du type précité de telle sorte qu'au total, on obtienne des conditions favorables en ce qui concerne les forces engendrées, afin que les forces et les moments s'exerçant entre un organe d'entraînement et une partie menée agencée comme une pièce oscillante, soient réduits. Ce problème est résolu conformément à l'invention en ce que l'accumulateur d'énergie est lié à une pièce oscillante entraînée de telle sorte que cet accumulateur d'énergie atteigne sa charge maximale aux points d'inversion du mouvement oscillant. Selon d'autres particularités du dispositif conforme à l'invention: - La pièce oscillante est entraînée au moyen d'une came à rainure. - La sollicitation du disque à came par la pièce Dscillante est effectuée par conjugaison de forces. - La pièce oscillante est associée à un levier porte-galet, coopérant avec le disque à came ou la came à rainure. - La pièce oscillante comporte deux leviers porte-galets inclinés l'un par rapport à l'autre et dont les plans sont mutuellement décalés, ces leviers coopérant avec deux disques à cames, profilés en sens opposés et montés sur l'arbre d'entraînement de telle sorte qu'un soulèvement d'un des leviers porte-galets soit respectivement empêché par une application de l'autre levier porte-galet contre le disque à came associé. - Il est prévu sur la pièce oscillante un levier relié rigidement avecelle et coopérant avec l'accumulateur d'énergie. - Le levier coopère avec l'accumulateur d'énergie par l'intermédiaire d'une pièce formant came. - Le bras d'action du levier est réglable en longueur en vue d'une adaptation à la vitesse de rotation. - L'accumulateur d'énergie est soumis à une précontrainte élastique réglable. - L'accumulateur d'énergie est une lame élastique sur laquelle est articulée l'extrémité libre d'une biellette qui est fixée de façon réglable sur le levier. - La pièce formant came coopère avec un bras oscillant sur lequel agit l'accumulateur de force. - Ce dispositif est notamment utilisé, de façon particulièrement avantageuse, pour une compensation du défaut d'uniformité, se produisant cycliquement, 1 s de la génération de couples d'entraînement dans un dispositif oscillant de prise préalable intervenant dans une machine rotative d'impression de feuilles. Avec un agencement de ce genre, on crée un dispositif d'entraînement oscillant qui est caractérisé par un élargissement de son domaine d'utilisation. A la différence de l'art antérieur, l'accumulateur d'énergie est lié à la pièce oscillante entraînée au moyen d'un disque à came, et notamment de telle sorte que l'accumulateur d'énergie atteigne sa charge maximale aux points d'inversion du mouvement oscillant. De cette manière, les forces et moments s'exerçant entre le disque à came et la pièce oscillante sont réduits et il en résulte un allongement de la durée de service de ces composants. Le dispositif d'entraînement oscillant à disque à came conforme à l'invention est agencé de telle sorte que l'énergie de déplacement de la partie oscillante entraînée soit emmagasinée dans l'accumulateur d'énergie pendant la phase de ralentissement et soit cédée pendant la phase d'accélération. Comme accumulateur d'énergie on peut utiliser des ressorts mécaniques ou également des cylindres pneumatiques. Du fait que l'accumulateur d'énergie possède la charge maximale aux points d'inversion, on est assuré que généralement il se produise avec une bonne approximation un échange d'énergie entre la pièce oscillante - énergie cinétique - et l'accumulateur d'énergie - énergie potentielle. Le dispositif d'entraînement oscillant à disque à came fait en sorte à cet égard, d'une manière simple, que la pièce oscillante soit commandée de façon forcée constamment jusqu'à son point d'inversion. Pour une transmission du mouvement du disque à came en rotation à la pièce oscillante, il est prévu un galet formant toucheau et un levier porte-galet, relié rigidement à la pièce oscillante. Pour garantir la marche forcée, le galet de liaison peut être guidé dans une came à rainure. Il est en outre possible d'entraîner le disque à came par la pièce oscillante par conjugaison de forces. En outre, lorsqu'on utilise deux leviers porte- galets qui sont agencés comme indiqué ci-dessus, les forces qui agissent, pendant les phases d'accélération et de décélération de la pièce oscillante, de la came sur le galet sont compensées ou réduites par l'accumulateur d'énergie. Comme indiqué ci-dessus, dans une réalisation, un levier est relié rigidement à la pièce oscillante et coopère avec l'accumulateur d'énergie par l'intermédiaire d'une biellette. En conséquence, l'accumulateur d'énergie est également influencé par le levier en fonction de la position de la pièce oscillante. Pour réduire autant qu'il est possible le moment de l'accumulateur d'énergie s'exercant sur la pièce oscillante aux points d'inversion de cette pièce oscillante, on fait en sorte, selon une autre variante, que le levier coopère avec l'accumulateur d'énergie par l'intermédiaire d'une pièce formant came. De préférence, la partie formant la came est suivie par un toucheau coopérant avec l'accumulateur d'énergie. Il s'est avéré avantageux d'agencer ce toucheau également comme un galet. Dans les zones extrêmes, la pente de la came est réduite suffisamment pour que, malgré les plus grandes forces élastiques s'exerçant dans les positions correspondantes de la transmission, seulement un petit moment agisse sur la pièce oscillante, c'est-à-dire lorsque le galet de came s'appuie contre ces zones extrêmes. Du fait que l'accumulateur d'énergie doit contrebalancer des forces pondérales ou bien accumuler une énergie cinétique, il est nécessaire de produire initialement une adaptation à une vitesse de rotation constante de la machine ou bien une régulation ou adaptation continue à une vitesse de rotation variable de la machine. Dans un cas, l'adaptation correspondante est possible en faisant en sorte que le bras d'action du levier soit modifiable en longueur pour une adaptation à la vitesse de rotation. Dans l'autre cas, on obtient une adaptation correspondante par le fait que la précontrainte ou la raideur du ressort est réglable. Comme cela a déjà été précisé, l'accumulateur d'énergie peut être agencé comme un ressort mécanique. Il est avantageux que ce ressort soit constitué par une lame élastique sur laquelle est articulée l'extrémité libre d'un organe de liaison qui est fixé de façon réglable sur le levier. En relation avec le bras d'action du levier, l'organe de liaison peut être réglé par rapport à celui-ci en permettant une adaptation correspondante à une vitesse de rotation variable de la machine. Lorsque le levier constitue la pièce formant came, il est judicieux de fixer le galet de came sur un bras oscillant sur lequel est accroché un ressort servant d'accumulateur d'énergie. Par un réglage de la précontrainte du ressort, il est alors possible d'effectuer une adaptation à la vitesse de rotation. Comme accumulateur d'énergie, il est possible d'utiliser toutes les formes de construction possibles de ressorts mécaniques ou également de ressorts pneumatiques. Lorsque le déroulement du mouvement de la pièce oscillante est très différent en marche avant et en marche arrière, on choisit, lors de la conception de l'accumulateur d'énergie et des éléments interposés entre lui et la pièce oscillante, un compromis faisant en sorte que soit les deux domaines de déplacement soient optimisés de façon identique, soit un domaine de déplacement reçoive la compensation de puissance la meilleure possible - de préférence le domaine le plus important. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 est une représentation schématique de la première forme de réalisation d'un dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came, et notamment pendant le mouvement de la pièce oscillante vers la droite; La Figure 2 est également une représentation schématique d'une seconde forme de réalisation d'un dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came; et 20. La Figure 3 est un diagramme correspondant qui montre la compensation des couples ou moments. Conformément à la première forme de réalisation, représentée sur la Figure 1, un arbre d'entraînement, désigné par la référence numérique 1, est entraîné en rotation dans le sens de la flèche x par un ensemble d'entraînement, non représenté. Sur l'arbre d'entraînement 1 est monté, sans possibilité de rotation relative, un disque 2 qui comporte une came 3 à rainure sur un de ses c6tés frontaux. Cette came se compose, dans l'exemple choisi ici pour l'explication, de deux parties a -et b qui sont disposées concentriquement par rapport à l'axe d'entraînement 1 et qui sont reliées entre elles par l'intermédiaire de parties c, d. La partie de came a est éloignée du centre de l'arbre d'une distance plus grande que la partie de came b. En outre la partie de came c est plus courte que la partie de came d. Dans la came 3 à rainure s'engage un galet 4 formant toucheau, dont le diamètre est à peu près adapté à la largeur de la came 3 à rainure. Le galet 4 est monté à l'extrémité libre d'un levier 5. Celui-ci est relié rigidement avec l'extrémité, située coté-palier, d'une pièce oscillante 6. En ce qui concerne cette dernière, il peut s'agir d'un dispositif de prise préalable intervenant dans une machine rotative d'impression de feuilles. La pièce oscillante 6 est montée de façon tournante dans le bMti de la machine par l'intermédiaire du palier 7. L'extrémité, située côté palier, de la pièce oscillante 6 est en outre reliée à un levier 8. Sur celui-ci est monté, avec possibilité de translation mais également de blocage, un curseur 9 sur lequel est articulée une des extrémités d'une biellette 10. L'autre extrémité de la biellette est accrochée à un accumulateur d'énergie 11. Celui-ci est agencé sous la forme d'une lame élastique 12. Une des extrémitésde la lame est maintenue en position fixe en 13 tandis que l'autre extrémité est accouplée d'une manière appropriée avec l'extrémité libre de la biellette 10. Lorsque l'arbre d'entraînement 1 du dispositif d'entraînement oscillant à disque à came tourne dans le sens de la flèche x, la pièce oscillante 6 est entraînée selon un mouvement alternatif de rotation se déroulant cycliquement, par l'intermédiaire du disque 2, de sa came 3 à rainure ainsi que du galet 4 formant toucheau de came et du levier porte-galet 5. Quand le galet 4 décrit la partie de came c, la pièce oscillante 6 se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre de la position limite de gauche jusque dans la position limite de droite. Dans la partie de came d, il se produit une phase de mouvement inversé de la droite vers la gauche. Entre les deux phases de déplacement sont situées les positions limites de la pièce oscillante 6, qui sont définies par les parties concentriques a et b de la came. Dans les deux phases de déplacement, la pièce oscillante est initialement accélérée puis elle est décélérée. Dans la phase d'accélération, l'accumulateur d'énergie 11 est commuté d'un état -7 tendu o le niveau d'énergie est élevé jusque dans un état détendu avec peu ou pas d'énergie. Dans la phase de décélération, l'accumulateur d'énergie revient à un niveau d'énergie élevé. Du fait de la conversion de l'énergie potentionnelle de l'accumulateur d'énergie en énergie cinétique de la pièce oscillante, et inversement, le couple d'entraînement appliqué au disque à came et les forces s'exerçant entre la came 3 à rainure et le galet formant toucheau 4 sont sensiblement réduits. Sur la Figure 3 a été mise en évidence la combinaison des variations de couples. On a porté en ordonnées du diagramme les valeurs de couple tandis qu'on a porté en abscisses les valeurs de l'angle de rotation pendant une révolution complète. En traits pleins est indiqué le profil de la courbe 14 du couple d'entraînement correspondant à l'énergie cinétique tandis que le profil en pointillés de la courbe 15 représente le couple d'entraînement correspondant à l'énergie potentielle. On obtient à partir de la somme desdits couples la courbe 16 représentée en traits mixtes. Cette courbe 16 montre que les crêtes de couples sont situées, aussi bien dans le sens positif que dans le sens négatif, relativement près de l'axe des abscisses. Dans la forme de réalisation représentée sur la Figure 2, des composants identiques portent les mêmes références numériques. A la différence de la première forme de réalisation, - le levier 8' constitue une pièce à came 17. Cette denière a, en la considérant à partir du tourillon de palier 7, un profil divergent. A son extrémité, la pièce 17 est pourvue d'une came 18 dont les zones extrêmes 19, 20 sont disposées à peu près concentriquement au tourillon de palier 7. La came 18 coopère avec un galet 21 formant toucheau et qui est monté à rotation à l'extrémité libre d'un bras oscillant 22. Dans une zone supérieure du bras oscillant 22 monté de façon à pouvoir pivoter autour d'un centre 23 s'accroche un accumulateur d'énergie 24 qui, en correspondance avec l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, est agencé sous la forme d'un ressort de traction 25 ayant une forme hélicoïdale. L'extrémité du ressort de traction 25 qui est placée à l'opposé du bras oscillant 22 part d'un organe de réglage 26. Par déplacement de ce dernier dans les sens de la double flèche indiquée, il est possible de régler la précontrainte du ressort en vue de pouvoir effectuer une adaptation à la vitesse de rotation. Conformément à la Figure 1, cette adaptation à la vitesse de rotation est réalisée en déplacant le curseur 9 également dans la direction de double flèche indiquée puis en effectuant son réglage précis. Du fait que l'énergie cinétique ou de compensation de forces pondérales doit être emmagasinée par l'accumulateur d'énergie 11, 24, il est nécessaire soit d'effectuer initialement une adaptation à une vitesse de rotation constante de la machine, soit d'effectuer une adaptation ou régulation continue à une vitesse de rotation variable de la machine. Cette adaptation est réalisée, conformément à la première forme de réalisation de la Figure 1, par modification de la course du ressort. Dans la seconde forme de réalisation, l'adapdation correspondante est obtenue par modification de la précontrainte du ressort. Lorsque, dans l'agencement de la Figure 2, le galet 4 décrit la partie de came b, la pièce oscillante 6 est bloquée en position. Ensuite, le galet 21 s'appuie contre la zone extrême 20. Aussit6t que le galet 4 pénètre dans la partie de came c, il arrive dans la partie de came 18' décroissante de sorte que l'énergie potentielle initialement emmagasinée dans l'accumulateur de force 24 se détend en assistant le mouvement de pivotement de la partie oscillante 6 dans le sens des aiguilles d'une montre. Le couple alors engendré est orienté en sens opposé au couple d'entraînement de sorte que la pression d'application entre le galet 4 et le disque à came ou la came 3 à rainure reste relativement petite. Quand le galet 4 passe par le milieu de la partie de came c; il atteint le creux 18" de la came et l'accumulateur d'énergie 24 a un faible niveau de puissance. Jusqu'à ce que la partie de came a soit atteinte, le galet 21 atteint l'autre point haut de la came 18 au voisinage de la zone 19 et l'accumulateur d'énergie est à nouveau rechargé en énergie. Egalement dans cette seconde version, les couples produits par l'accumulateur d'énergie sont orientés en sens opposé aux couples d'entraînement. I1 serait possible d'envisager une autre version dans laquelle l'arbre d'entraînement 1 serait pourvu de deux disques à cames disposés l'un derrière l'autre. Leurs cames seraient alors profilées en sens contraires et elles coopéreraient avec deux leviers à galets inclinés l'un par rapport à l'autre et disposés dans des plans différents. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cidessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came, dans lequel le défaut d'uniformité se produisant cycliquement lors de la génération de couples d'entraînement est compensé par un accumulateur d'énergie, qui produit des couples orientés en sens contraire des couples d'entraînement, caractérisé en ce que l'accumulateur d'énergie (11, 24) est lié à une pièce oscillante entraînée (6) de telle sorte que cet accumulateur d'énergie (11, 24) atteigne sa charge maximale aux points d'inversion du mouvement oscillant. 2.- Dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce oscillante (6) est entraînée au moyen d'une came (3) à rainure. 3.- Dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la sollicitation du disque à came par la pièce oscillante est effectuée par conjugaison de forces. 4.- Dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce oscillante (6) est associée à un levier porte-galet (5), coopérant avec le disque à came (2) ou la came (3) à rainure. 5.- Dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce oscillante comporte deux leviers porte-galets inclinés l'un par rapport à l'autre et dont les plans sont mutuellement décalés, ces leviers coopérant avec deux disques à cames, profilés en sens opposés et montés sur l'arbre d'entraînement de telle sorte qu'un soulèvement d'un des leviers porte-galets soit respectivement empêche par une application de l'autre levier porte-galet contre le disque à came associé. 6.- Dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu sur la pièce oscillante (6) un levier (8, 8') relié rigidement avec elle et coopérant avec l'accumulateur d'énergie (11 ou 24). 7.- Dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le levier (8') coopère avec l'accumulateur d'énergie (24) par l'intermédiaire d'une pièce formant came (17). 8.- Dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le bras d'action du levier (8) est réglable en longueur en vue d'une adaptation à la vitesse de rotation. 9.- Dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'accumulateur d'énergie est soumis à une précontrainte élastique réglable. 10.- Dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'accumulateur d'énergie (11) est une lame élastique (12) sur laquelle est articulée l'extrémité libre d'une biellette (10) qui est fixée de façon réglable sur le levier (8). 11.- Dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la pièce formant came (17) coopère avec un bras oscillant (22) sur lequel agit l'accumulateur de force (24). 12.- Dispositif d'entraînement oscillant avec disque à came selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par son utilisation pour une compensation du défaut d'uniformité, se produisant cycliquement, lors de la génération de couples d'entraînement dans un dispositif oscillant de prise préalable intervenant dans une machine rotative d'impression de feuilles.