Appareillage pour accorder pratiquement la vitesse périphérique d'un nouveau rouleau
de matière en bande avec la vitesse linéaire jeune bande se déroulant dtun rouleau
La présente invention est relative à un appareillage pour accorder pratiquement la vitesse périphérique d'un nouveau rouleau de matière en bande avec la vitesse linéaire d'une bande se déroulant d'un rouleau.
Quoique son usage ne soit pas ainsi limité, la présente invention peut être utilisée de manière particulièrement avantageuse en combinaison avec un appareil pour effectuer des joints pour les presses à journaux ou analogue dans lesquelles la vitesse périphérique d'un nouveau rouleau de bande ou de papier doit être pratiquement accordée avec la vitesse linéaire de la bande ou du papier se déroulant d'un rouleau sur le point de s'épuiser afin que la bande sur le nouveau rouleau puisse être jointe à la bande en mouvement sans être sectionnée.
Dans une presse à imprimer du type présentant plusieurs rouleaux de papier sur un tambour, le papier est normalement amené dans la presse à partir d'un rouleau jusqu'à ce que le diamètre du rouleau s'approche du diamètre du noyau sur lequel le papier est enroulé. Le papier provenant d'un deuxième rouleau sur le tambour est alors fixé au papier du rouleau en voie d'épuisement pendant le fonctionnement de la presse afin de maintenir l'alimentation continue en papier de la presse. Afin que le papier provenant du deuxième rouleau puisse être fixé au papier provenant du rouleau en voie d'épuisement sans se rompre, le nouveau rouleau de papier doit être préalablement entraîné ou mis en rotation de manière que sa vitesse périphérique soit pratiquement accordée à la vitesse linéaire du papier amené du rouleau en voie d'épuisement à la presse.
La présente invention a pour objet un appareillage pour accorder pratiquement la vitesse périphérique d'un nouveau rouleau de matière en bande avec la vitesse linéaire d'une bande se déroulant d'un rouleau sur le point de s'épuiser, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'entraînement pouvant être commandé sur le nouveau rouleau, un moyen de freinage pouvant être commandé pour le nouveau rouleau, un moyen engendrant une première impulsion, associé opérativement avec le nouveau rouleau pour produire des impulsions horaires du nouveau rouleau à une vitesse dépendant de la vitesse périphérique du nouveau rouleau, un moyen engendrant une seconde impulsion associé opérativement avec la bande se déroulant pour produire des impulsions horaires de la bande se déroulant à une vitesse dépendant de la vitesse linéaire de la bande se déroulant,
et un moyen de commande associé opérativement avec ces premier et second moyens engendrant des impulsions pour percevoir la relation horaire entre les impulsions horaires et étant sensible, quand la relation horaire entre ces impulsions horaires du nouveau rouleau et ces impulsions horaires de la bande se déroulant, indique que le nouveau rouleau est déroulé trop lentement pour actionner ledit moyen d'entraînement et pour mettre hors d'action ledit moyen de freinage et quand la relation horaire entre ces impulsions horaires du nouveau rouleau et ces impulsions horaires de la bande se déroulant indique que le nouveau rouleau est déroulé trop vite, pour actionner ledit moyen de freinage et mettre hors d'action ledit moyen d'entraînement.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un appareillage selon la présente invention.
La fig. 1 est un schéma bloc d'un appareillage pour accorder la vitesse d'un nouveau rouleau avec la vitesse linéaire d'une bande.
La fig. 2 illustre la relation entre les impulsions produites par l'appareillage de la fig. 1 lorsque la vitesse du nouveau rouleau est nettement inférieure à la vitesse linéaire d'une bande.
La fig. 3 illustre la relation entre les impulsions produites par l'appareillage de la fig. 1 lorsque la vitesse du nouveau rouleau est légèrement supérieure à la vitesse linéaire de la bande.
La fig. 4 illustre la relation entre les impulsions produites par l'appareillage de la fig. 1 lorsque la vitesse du nouveau rouleau est légèrement inférieure à la vitesse linéaire de la bande.
La fig. 5 est un graphique illustrant le rapport entre les vitesses du nouveau rouleau et la vitesse linéaire de la bande au cours d'une opération pendant laquelle les vitesses sont réglées par l'appareillage de la fig. 1.
A la fig. 1. des circuits de déclenchement ont été représentés symboliquement du moment qu'ils sont courammment utilisés en électronique. Toutefois, une courte description de leur fonctionnement pourra aider à comprendre le fonctionnement de l'appareillage. Les circuits de déclenchement sont représentés par des rectangles présentant deux sections, I'une étant marquée a et
I'autre étant marquée (R . Les bornes d'entrée sont fixées au côté gauche des circuits de déclenchement, et les bornes de sortie sont fixées du côté droit de ceux-ci.
Certains des circuits de déclenchement sont du type monostable, ces circuits étant désignés par les lettres MS, tandis que les circuits de déclenchement restants sont du type bistable. Lorsqu'un signal ou impulsion d'entrée est appliqué à l'entrée S d'un circuit de déclenchement monostable, le circuit est armé et ensuite se réarme automatiquement après une- période de temps donnée.
Pendant cette période de fonctionnement, une impulsion de sortie désirée est produite à la borne de sortie a S du circuit monostable, l'impulsion ayant une période de temps qui correspond à la période de temps requise pour que le circuit se réarme après avoir été armé. Lorsqu'un signal ou impulsion d'entrée est appliqué à l'entrée S d'un circuit de déclenchement bistable, le circuit est armé et un signal de sortie désiré est fourni uniquement à la borne de sortie S . Ensuite, lorsqu'un signal ou impulsion d'entrée est appliqué à la borne d'entrée R , le circuit est réarmé et un signal de sortie désiré est fourni uniquement à la borne de sortie R .
On a représenté en outre symboliquement à la fig. 1 des portes a ET . Du moment que de telles portes sont courantes dans la technique, on n'en fera pas la description. Il suffit de mentionner que c'est seulement lorsque des impulsions ou signaux d'entrée sont reçus simulta nément aux bornes d'entrée d'une porte R ET qu'un signal ou impulsion de sortie désiré est produit aux bornes de sortie de celle-ci.
Se référant à la fig. 1, Fappareillage sera maintenant décrit tel qu'il est utilisé en combinaison avec un appareil à joindre pour une presse à journaux ou analogue dans laquelle la vitesse périphérique d'un nouveau rouleau de matière en bande est pratiquement accordée avec la vitesse linéaire de la bande se déroulant d'un rouleau sur le point de s'épuiser, de sorte que la bande de matière sur le nouveau rouleau puisse être fixée à la bande en mouvement se déroulant du rouleau sur le point de s'épuiser sans être rompue.
Afin de produire des impulsions de temps à un rythme dépendant de la vitesse linéaire de la bande en mouvement déroulée du rouleau sur le point de s'épuiser (non représenté) un dispositif de pick-up magnétique 1 1 est associé avec une roue dentée 12 montée sur l'arbre d'un cylindre d'impression (non représenté) de manière que des impulsions soient produites lorsque du papier est imprimé. Il est entendu que ceci ne constitue que l'un des moyens convenables pour produire de telles impulsions de temps. Le dispositif de pick-up magnétique 11 et la roue dentée 12 sont associés de telle manière que lorsque la roue dentée tourne, ses dents induisent des impulsions dans le dispositif de pick-up magnétique qui produit un courant alternatif de sortie, un cycle de courant alternatif étant produit pour chaque impulsion induite dans celui-ci.
La sortie de courant alternatif du dispositif de pick-up magnétique 11 est transmise à un convertisseur de niveau LCl lequel, à son tour, provoque la transmission d'un signal d'entrée désiré à l'entrée R S d'un circuit de déclenchement monostable FFl. En réponse à celui-ci, le circuit monostable FF1 est amené à la condition armée et après une période de temps donnée le circuit monostable FFl se réarme automatiquement.
Pendant cette période de fonctionnement, une impulsion de sortie est produite à la sortie R S > ) du circuit monostable FF1, cette impulsion ayant une période de temps correspondant à la période de temps requise pour que le circuit monostable soit réarmé après avoir été armé. Une impulsion de sortie est produite à chaque cycle de la sortie de courant alternatif produite par le dispositif de pick-up magnétique 11, et ainsi pour chaque dent de la roue dentée 12 qui passe devant le dispositif de pick-up magnétique.
Du moment que la fréquence du passage des dents de la roue dentée 12 devant le dispositif de pick-up magnétique 11 dépend de la vitesse linéaire de la bande retirée du rouleau sur le point de s'épuiser, on voit facilement que les impulsions de sortie produites à la borne de sortie R S du circuit FFl ont une fréquence dépendant de la vitesse linéaire de la bande en mouvement retirée du rouleau sur le point de s'épuiser.
Afin de produire des impulsions de temps à un rythme dépendant de la vitesse périphérique d'un nouveau rouleau de matière en bande, un dispositif de pickup magnétique 13 est associé avec une roue dentée 14 montée sur un arbre qui est accouplé par l'intermédiaire d'une courroie ou analogue 14a à la périphérie du nouveau rouleau de manière que des impulsions soient produites lorsque le nouveau rouleau tourne. De nouveau, ceci n'est qu'une illustration de l'un de plusieurs moyens convenables pour la production de telles impulsions de temps.
Le dispositif de pick-up magnétique 13 et la roue dentée 14 sont également associés de telle manière que lorsque la roue dentée tourne, ses dents induisent des impulsions dans le dispositif de pick-up magnétique qui produit une sortie de courant alternatif, un cycle de courant alternatif étant produit pour chaque impulsion induite dans celui-ci. La sortie de courant alternatif du dispositif de pick-up magnétique 13 est transmise à un convertisseur de niveau LC2 lequel, à son tour, provoque la transmission d'un signal d'entrée désiré à l'entrée R S d'un circuit de déclenchement monostable FF2. En réponse à celui-ci, le circuit FF2 est amené à la condition armée et après une période de temps donnée se réarme automatiquement.
Pendant cette période de fonctionnement, une impulsion de sortie est produite à la sortie S du circuit FF2, cette impulsion ayant une période de temps correspondant à la période de temps requise pour que le circuit FF2 se réarme après avoir été armé.
Ainsi, une impulsion de sortie est produite pour chaque cycle de la sortie de courant alternatif produite par le dispositif de pickup magnétique, et par conséquent pour chaque dent de la roue dentée 14 qui passe devant le dispositif de pick-up magnétique. DLI moment que la fréquence du passage des dents de la roue dentée 14 devant le dispositif de pick-up 13 dépend de la vitesse périphérique du nouveau rouleau, on voit facilement que des impulsions de sortie sont produites à la sortie S du circuit FF2 à une fréquence dépendant de la vitesse périphérique du nouveau rouleau.
Des moyens sont prévus pour répondre aux impulsions de sortie produites aux sorties S des circuits monostables FF1 et FF2 pour commander le fonctionnement d'un moteur d'entraînement 15 qui entraîne le nouveau rouleau et ainsi régler la vitesse périphérique du nouveau rouleau.
Plus particulièrement, des moyens sont prévus pour répondre à au moins des parties de deux impulsions consécutives produites par le circuit FF1 pendant l'intervalle de temps s'écoulant entre les productions de deux impulsions consécutives par le circuit FF2 pour augmenter la vitesse à laquelle le nouveau rouleau est entraîné et pour répondre à au moins des parties de deux impulsions consécutives produites par le circuit FF2 pendant l'intervalle de temps s'écoulant entre les productions de deux impulsions consécutives par le circuit FF1 pour réduire la vitesse à laquelle le nouveau rouleau est entraîné.
Dans l'agencement donné à titre d'exemple, un circuit de déclenchement bistable
FF3 est prévu pour répondre à des impulsions de sortie, ou à des parties de celles-ci, produites aux sorties aS des circuits FF1 et FF2 pour commander l'appareil de réglage pour augmenter ou diminuer la vitesse de rotation du nouveau rouleau en réponse à une impulsion suivante ou à une partie d'une telle impulsion, produite uniquement à la sortie aS) de l'un des circuits FF1 et FF2.
Comme on le voit, la sortie aS du circuit monostable FF1 est connectée à l'entrée aS du circuit bistable FF3 afin que celui-ci soit armé en réponse à la production d'une impulsion de sortie ou d'une partie de celle-ci uniquement à la sortie S > du circuit FF1 pour produire une impulsion de sortie à la sortie aS du circuit FF3.
Le signal de sortie produit à la sortie S du circuit FF3 est transmis à une porte ET1 et met la porte en état de laisser passer une impulsion subséquente, de sorte que, à condition que le circuit FF3 soit maintenu à l'état armé décrit, l'impulsion de sortie suivante, ou partie de celle-ci, produite uniquement à la sortie S du circuit FF1 sera transmise par la porte ET1 à l'en trée aS d'un circuit de déclenchement bistable FF4.
Le circuit FF4 est armé en réponse à celle-ci et un signal de sortie désiré est produit à la sortie S de celui-ci, ce signal étant transmis par une porte ET2 à un amplificateur AMP1, à condition qu'un commutateur d'excitation ES1 ait été préalablement fermé afin de permettre que de l'énergie d'excitation soit transmise d'une source 16 à la porte ET2 pour mettre la porte en état de laisser passer un tel signal. Lors d'une opération d'impression dans laquelle la bande sur un nouveau rouleau doit être fixée à la bande se déroulant d'un rouleau sur le point de s'épuiser, le commutateur ES1 est fermé lorsque le moment d'effectuer un tel joint approche, de sorte que de l'énergie d'excitation est fournie à la porte ET2.
Dans l'agencement donné à titre d'exemple, le moteur d'entraînement 15 est également excité lorsque le commutateur ES 1 est fermé. Le signal transmis à l'amplificateur AMPLI est amplifié et est appliqué à un embrayage 17 associé avec le moteur d'entraînement 15 de manière que l'embrayage soit excité de sorte que le moteur d'entraînement 15 vienne en engagement d'entraînement avec le nouveau rouleau pour impartir un mouvement de rotation à celui-ci.
La sortie a s du circuit monostable FF2 est con- nectée à l'entrée a R du circuit FF3 de sorte que, en réponse à la production d'une impulsion de sortie ou d'une partie de celle-ci uniquement à la sortie a s du circuit FF2 le circuit FF3 sera réarmé. En réponse à ceci, un signal de sortie est produit à la sortie a R du circuit FF3, ledit signal étant transmis à la porte ET3 et provoquant la mise en état de la porte pour le passage d'une impulsion, de sorte que, pourvu que le circuit
FF3 soit maintenu à l'état réarmé, l'impulsion de sortie ou partie de celle-ci suivante produite uniquement à la sortie S du circuit FF2 est transmise par la porte
ET3 à l'entrée a R du circuit FF4.
Le circuit FF4 est réarmé en réponse à celle-ci en provoquant la production d'un signal de sortie à la borne de sortie a R de celui-ci lequel est transmis par une porte ET4 qui est également mise en état pour le passage de celui-ci lorsque le commutateur d'excitation ES1 est fermé, à un amplificateur AMP2. L'amplificateur amplifie le signal et l'applique à un frein 18 associé au nouveau rouleau en provoquant l'excitation du frein de sorte que la vitesse de rotation du nouveau rouleau est diminuée.
Afin de mieux faire comprendre l'appareillage de réglage de vitesse tel qu'il a été décrit jusqu'ici, un processus de fonctionnement typique de celui-ci va être décrit en référence aux illustrations des fig. 2 à 5. Se référant à la fig. 5, la bande en mouvement est en train d'être retirée du rouleau sur le point de s'épuiser à une vitesse linéaire donnée. Du moment que la bande sur le nouveau rouleau doit être fixée à la bande en mouvement lorsque le diamètre du rouleau sur le point de s'épuiser tend à s'approcher du diamètre du noyau sur lequel est enroulée la bande de papier, le nouveau rouleau doit être préalablement entraîné afin que sa vitesse périphérique corresponde pratiquement à la vitesse linéaire de la bande en mouvement avant le moment où l'opération de fixation doit être efeectuée.
Comme on le voit à la fig. 5, I'entraînement préalable du nouveau rouleau doit commencer au moment t1 et cette mise en marche est provoquée par la fermeture du commutateur d'excitation ES1, qui, comme on le supposera, met sous tension le circuit en entier. Il en résulte qu'au mo ment t de l'énergie d'excitation est fournie par la source d'énergie 16 aux portes ET2 et ET4, ce qui met ces portes en état pour le passage de signaux provenant du circuit FF4. En outre, de l'énergie est fournie au moteur d'entraînement 15, de sorte que le moteur d'entraînement est excité. Cependant, I'embrayage 17 n'est pas initialement excité de sorte que le moteur 15 ne se trouve pas en engagement d'entraînement avec le nouveau rouleau.
Par conséquent, la roue dentée 12 est entraînée en rotation tandis que la roue dentée 14 est stationnaire, de sorte que des impulsions de sortie ne sont produites qu'à la sortie a S du circuit FF1. La première impulsion produite à la sortie S du circuit
FF1 a pour effet d'armer le circuit FF3, de sorte que la porte ET1 est mise en état pour le passage d'une impulsion. L'impulsion de sortie suivante produite à la sortie a S du circuit FF1 est par conséquent transmise à travers la porte à l'entrée a S du circuit FF4.
En réponse à celle-ci, le circuit FF4 est armé et un signal désiré est appliqué à l'embrayage 17, ce qui a pour effet d'exciter l'embrayage de manière que le moteur 15 vienne en engagement d'entraînement avec le nouveau rouleau.
Ainsi, la vitesse périphérique du nouveau rouleau augmente comme le montre la fig. 5.
Lorsque la vitesse périphérique du nouveau rouleau est encore substantiellement inférieure à la vitesse linéaire de la bande en mouvement (par exemple au moment tJ), la roue dentée 12 est en train de tourner à une vitesse plus grande que celle de la roue dentée 14.
Par conséquent, des impulsions de sortie sont produites à la sortie a S du circuit FF1 à une fréquence plus élevée que la fréquence de production des impulsions produites à la sortie S du circuit FF2. La relation entre les impulsions de sortie produites par les circuits FF1 et FF2 correspondant à ce que montre la fig. 2, des impulsions de sortie consécutives 21 et 22 étant produites à la sortie S du circuit FF1 pendant l'intervalle de temps s'écoulant entre les productions de deux impulsions de sortie consécutives 23 et 24 à la sortie a S du circuit FF2.
La première impulsion 21 a pour effet d'armer le circuit FF3, tandis que la deuxième impulsion passe par la porte ET1 à l'entrée a S du circuit FF4 qui est ainsi maintenu à l'état armé pour maintenir l'embrayage 17 à Fétat excité. Ainsi, le moteur d'entraînement 15 reste en engagement d'entraînement avec le nouveau rouleau de sorte que le nouveau rouleau est constamment entraîné à une vitesse allant en augmentant. I1 est facile de voir que l'embrayage est maintenu à l'état excité tant que la roue dentée 12 tourne à une vitesse supérieure à ou à la même vitesse que la roue dentée 14.
Lorsque la vitesse à laquelle est entraîné le nouveau rouleau commence à dépasser la vitesse linéaire de la bande en mouvement (moment t3 à la fig. 5), la roue dentée 14 est entraînée à une vitesse supérieure à celle de la roue dentée 12. Par conséquent, des impulsions de sortie sont produites à la sortie a S du circuit FF2 à une fréquence plus élevée que celle de la production des impulsions de sortie à la sortie a S du circuit FFl.
La relation effective entre les productions d'impulsions lorsque la vitesse du nouveau rouleau commence à dépasser la vitesse linéaire de la bande en mouvement correspond à ce que montre la fig. 3. Comme on le voit, des parties des impulsions de sortie 25 et 26 produites à la sortie S du circuit FF2 sont produites pendant l'intervalle de temps s'écoulant entre les productions d'impulsions de sortie 27 et 28 à la sortie a S du circuit FFl. En réponse à la partie hachurée de l'impulsion de sortie 25, le circuit FF3 est amené à l'état réarmé, de sorte qu'une impulsion de sortie est produite à la sortie R de celui-ci, ce qui a pour effet d'amener la porte ET3 en état de permettre le passage d'une impulsion.
L'impulsion de sortie suivante 26 produite par le circuit FF2 passe alors par la porte ET3 à la borne d'entrée a R du circuit FF4, ce qui a pour effet de réarmer le circuit FF4. En réponse à ceci, un signal est transmis au frein 18, provoquant l'excitation du frein, de sorte qu'un freinage est appliqué au nouveau rouleau, ce qui a pour effet de réduire la vitesse de rotation de celui-ci.
En même temps, du moment que le circuit FF4 a été réarmé, I'embrayage 17 est désexcité, de sorte que les moyens d'entraînement 15 ne se trouvent plus en engagement d'entraînement avec le nouveau rouleau.
A mesure que la vitesse du nouveau rouleau diminue, il arrive un moment (au moment t4 à la fig. 5) où la vitesse périphérique du nouveau rouleau commence à tomber au-dessous de la vitesse linéaire de la bande en mouvement. A ce moment, la roue dentée 12 commencera à tourner à plus grande vitesse que la roue dentée 14, de sorte que des impulsions de sortie sont de nouveau produites à la sortie S du circuit FF1 à une fréquence plus élevée que la fréquence de production des impulsions produites à la sortie S du circuit FF2.
La relation entre ces impulsions de Sortie correspond à celle montrée à la fig. 4. Par conséquent, le circuit
FF4 est de nouveau armé, de sorte que l'embrayage 17 est excité et le frein 18 est désexcité. il en résulte que le moteur d'entraînement est de nouveau mis en engagement avec le nouveau rouleau pour de nouveau faire augmenter la vitesse de rotation de celui-ci.
Compte tenu de ce qui précède, il est facile de voir que l'embrayage 17 et le frein 18 sont alternativement excités afin que la vitesse périphérique du nouveau rouleau soit substantiellement accordée à la vitesse linéaire de la bande en mouvement. La bande sur le nouveau rouleau peut ainsi être fixée à la bande en mouvement, par exemple au moment t5 à la fig. 5.
En outre, il est facile de voir qu'après que la vitesse périphérique du nouveau rouleau a été amenée à une valeur qui s'accorde substantiellement avec la vitesse linéaire de la bande én mouvement, la vitesse périphérique du nouveau rouleau oscille de part et d'autre de la vitesse de la bande en mouvement entre une survitesse maximum et une sous-vitesse maximum. Se référant aux fig. 2 à 4, une survitesse maximum se produit lorsque
1 1
T1-d = T2-d, où T1 = et T2 T, et f1 et f2 sont les fréquences de répétition des impulsions des circuits FF1 et FF2 respectivement.
Par conséquent
1
f2 =
1-2df1
Le pourcentage de survitesse est déterminé par l'équation suivante: o/o de survitesse
EMI4.1
Substituant
fl 1-2dfl o/o de survitesse
EMI4.2
lo maximum de survitesse
EMI4.3
D'autre part, la sous-vitesse maximum se produit 1 lorsque T1 + d = T2-d, où l'on a de nouveau T1 =
f1
1 et T2 = .
Par conséquent, f2 = f1-2df1f2.
f2
Le pourcentage de sous-vitesse est déterminé par l'équation suivante: % de sous-vitesse
EMI4.4
Substituant f f, = 2df1 f
O/o de sous-vitesse
EMI5.1
O/o maximum de sous-vitesse
EMI5.2
Il est clair que les calculs indiqués ci-dessus représentent un cas simplifié dans lequel les impulsions comparées sont totalement décalées et qu'en pratique on obtiendra des différences de vitesses beaucoup plus petites.