CH694638A5 - Dispositif de transport de feuilles. - Google Patents

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Description

La présente invention concerne un dispositif de transport de feuilles, dans une presse de façonnage de feuilles de papier ou de carton comportant au moins une station d'introduction des feuilles, une station de façonnage, une station d'éjection des déchets et une station de réception des feuilles façonnées, ledit dispositif de transport comprenant deux trains de chaînes sans fin agencés pour transporter les feuilles de la station d'introduction à la station de réception, un arbre d'entraînement transversal portant des roues menantes des trains de chaînes sans fin et au moins un dispositif de saisie de feuilles attaché aux trains de chaînes sans fin.
Le terme "transversal" désigne ici une direction horizontale et perpendiculaire à l'axe machine.
Dans les presses de façonnage connues, un seul moteur électrique entraîne usuellement l'ensemble de la machine. Ce moteur entraîne directement un volant d'inertie, un dispositif d'embrayage-frein étant intercalé entre ce volant et le reste de la machine. Ce système entraîne tous les éléments fonctionnant en synchronisme, notamment le sommier mobile de la platine de découpe, les stations d'éjection des déchets et de réception des poses, ainsi que les trains de chaînes portant les barres de pinces assurant la saisie et le transport des feuilles d'une station à la suivante.
Un cycle d'entraînement et de façonnage d'une feuille comprend une phase d'arrêt de la feuille pendant laquelle elle subit une opération de façonnage, telle que découpe ou éjection de déchets, et au moins une phase de mouvement pendant laquelle la feuille est amenée d'une station à la suivante. Cette phase de mouvement comprend nécessairement une phase d'accélération et une phase de décélération, et, en général, entre les deux, une phase où la feuille se déplace à vitesse à peu près constante.
Divers mécanismes réalisant ce type de cycle ont déjà été proposés, dans lesquels les roues menant les chaînes sont solidaires en rotation d'un organe d'accouplement qui, par déplacement axial alternativement se met en prise ou se dégage d'un organe d'entraînement, en même temps que des moyens d'immobilisation libèrent ou immobilisent les roues menant les chaînes, tandis que l'organe d'entraînement est alternativement entraîné dans l'un et l'autre sens de rotation.
De tels dispositifs mécaniques ont été décrits par exemple dans les brevets CH 219 422 et CH 411 555. Dans les dispositifs de ce type, un secteur denté oscillant agissant sur l'arbre d'entraînement transversal du train de chaînes via un pignon est actionné par une bielle reliée à un excentrique monté sur l'extrémité d'un arbre entraîné par le dispositif d'entraînement général de la machine, qui effectue une rotation complète par course aller et retour du secteur denté oscillant.
Par ce type d'entraînement mécanique, on est lié à une loi de mouvement unique, déterminée par la géométrie des pièces. Ce type d'entraînement est bien adapté aux cadences basses ou moyennes jusqu'à environ 5000-6000 feuilles/heure; au-delà, les accélérations et décélérations au début et à la fin de la phase de mouvement deviennent très violentes. Or, après l'opération de découpe de la feuille en poses, ces dernières ne sont plus liées entre elles que par les points d'attache, qui peuvent se rompre en cas d'accélération brutale, provoquant un bourrage de la machine.
Plusieurs dispositifs mécaniques ont été proposés pour remédier à ce défaut. Le brevet CH 411 555 propose de placer l'entraînement du secteur denté sous le contrOle de deux cames communiquant un mouvement de balancement à un levier qui, par l'intermédiaire d'une bielle entraîne le secteur denté, alors que parmi les deux éléments du levier coopérant avec les deux cames, l'un, celui qui transmet au secteur denté le mouvement de retour à vide, est élastiquement pressé contre la came. Le système de cames permet de modifier la loi de mouvement en adoucissant le démarrage; toutefois, pour un jeu de cames données, cette loi de mouvement ne peut plus être modifiée, sauf à changer de cames.
On connaît aussi des dispositifs dans lesquels on a tenté de supprimer le temps d'arrêt nécessaire à l'opération de découpe. Dans l'un de ces dispositifs, le constructeur a imaginé de donner un mouvement linéaire aux deux sommiers de la station de découpage de sorte que ceux-ci accompagnent le déplacement de la feuille en cours de découpage, solution qui permettait de supprimer le temps d'arrêt en modulant le mouvement linéaire de déplacement des trains de chaînes sans fin.
Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de transport de feuilles autorisant des cadences élevées tout en permettant de réaliser à volonté un cycle d'entraînement optimal des feuilles sans accélérations trop violentes susceptibles de rompre les points d'attaches entre les poses composant une feuille. Un autre but de l'invention est de permettre la modification de l'allure d'un cycle d'entraînement des feuilles indépendamment du cycle d'entraînement de la station de façonnage. La modification de l'allure d'un cycle d'entraînement des feuilles consiste à agir sur les courbes d'accélération et de décélération et les durées respectives des phases d'un cycle en fonction du type de travail à exécuter, sans pour cela devoir procéder, entre deux travaux, à des échanges de pièces du dispositif de transport de feuilles.
Ces buts sont atteints par un dispositif de transport de feuilles, dans une presse de façonnage de feuilles de papier ou de carton comportant au moins une station d'introduction des feuilles, une station de façonnage, une station d'éjection des déchets et une station de réception des feuilles façonnées, ledit dispositif de transport comprenant deux trains de chaînes sans fin agencés pour transporter les feuilles de la station d'introduction à la station de réception, un arbre d'entraînement transversal portant des roues menantes des trains de chaînes sans fin et au moins un dispositif de saisie de feuilles attaché aux trains de chaînes sans fin, dispositif de transport de feuilles dans lequel ledit arbre d'entraînement transversal est entraîné séparément de l'entraînement des autres stations de la presse, par au moins un moteur indépendant, ledit moteur indépendant étant un moteur capable de fonctionner par cycles d'entraînement comprenant au moins une phase de mouvement et une phase d'arrêt commandées par un dispositif de commande, la durée de chaque cycle d'entraînement du moteur indépendant étant égale à la durée d'un cycle de façonnage de ladite station de façonnage.
Le fait d'entraîner le dispositif de transport de feuilles par un moteur indépendant autonome au lieu de l'entraîner par le même moteur que les autres stations de la presse de façonnage se heurtait à un préjugé, à savoir la crainte d'un défaut de synchronisation entre l'avance séquentielle des feuilles et le fonctionnement de la platine de découpe et des stations en aval. Les inventeurs ont constaté au contraire qu'une commande, notamment une commande électronique, qui reçoit un signal représentatif de la position de la platine de la station de découpe et un signal représentatif de la position du train de chaînes permet de commander le moteur indépendant pilotant l'avancement du train de chaînes en synchronisme parfait avec le cycle de la platine. A l'intérieur d'un cycle d'entraînement, un dispositif de commande pilotant le moteur indépendant par délivrance d'un courant électrique approprié est capable d'ajuster avec beaucoup plus de souplesse que ne pourrait le faire un dispositif mécanique, les caractéristiques de la phase d'accélération, de la phase de décélération et de la phase d'arrêt du dispositif de transport. L'entraînement par l'intermédiaire du moteur indépendant permet en particulier de mieux ajuster les durées relatives des phases de mouvement et d'arrêt du train de chaînes avec les phases d'arrêt et de mouvement de la platine de découpe et, par conséquent, de diminuer la durée de la phase d'arrêt de la platine, ce qui permet d'augmenter la cadence d'ensemble de la machine.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à l'homme du métier à la lecture de la description d'un mode d'exécution, en se référant au dessin, dans lequel, les fig. 1a et 1b montrent l'implantation d'un moteur d'entraînement d'un dispositif de transport dans une presse de façonnage, respectivement en vue latérale et en vue de dessus; la fig. 2 est une vue schématique du dispositif de commande de ce moteur; la fig. 3 représente l'enregistrement des caractéristiques d'un cycle.
Les fig. 1a et 1b montrent un ensemble moteur/réducteur indépendant 1 implanté en prise directe avec un prolongement de l'arbre d'entraînement transversal 2 qui porte les roues menantes 3, 3' des trains de chaînes sans fin 5, 6 d'une presse de façonnage. Comme le montre notamment la fig. 1a, le moteur est implanté au niveau du compartiment 4 qui, dans une presse de façonnage de l'art antérieur, contenait les pièces du dispositif d'entraînement mécanique des trains de chaînes 5, 6 et les pièces d'accouplement avec le moteur entraînant les diverses stations de la presse, pièces qui sont ici supprimées. Ce moteur/réducteur indépendant 1 peut donc être implanté sans modification de l'ensemble d'une machine existante. L'homme du métier comprendra aisément que le moteur peut également être implanté dans une position dite "en miroir", c'est-à-dire sur l'extrémité opposée de l'arbre d'entraînement transversal du train de chaînes, donc aussi bien en position dite "cOté conducteur" CC qu'en position "cOté opposé au conducteur" COC. Le moteur/réducteur indépendant 1 peut aussi être monté dans une position entre les bâtis 7, 8 et entraîner l'arbre transversal 2 par des moyens connus tels que pignons, courroies, chaînes, ce qui permet de supprimer le ou les compartiments latéraux 4 d'entraînement et de gagner en encombrement.
Le moteur/réducteur indépendant entraînant les trains de chaînes sans fin 5, 6 est de préférence un moteur électrique de régulation à haute dynamique. Ce moteur/réducteur indépendant 1 peut être choisi parmi les moteurs synchrones, asynchrones, à courant continu, avec frein ou sans frein, commercialement disponibles. A titre d'exemple, lors d'essais effectués par le déposant, un entraînement brushless synchrone comportant un moteur de type HXA60VH commercialisé par la société ABB Normelec S.A. (Suisse) a permis d'entraîner les trains de chaînes sans fin 5, 6 d'une presse de façonnage à des cadences importantes, en supprimant les entraînements mécaniques d'origine de cette machine. Plusieurs fabricants offrent des moteurs électriques en exécutions standard pouvant développer des couples de 200-500 Nm, permettant d'atteindre des accélérations des trains de chaînes de 25 à 70 m/s<2>. Le cout de tels moteurs standards est inférieur au cout de l'ensemble des pièces mécaniques des dispositifs connus.
La fig. 2 montre le schéma de principe du dispositif de commande électronique du moteur/réducteur indépendant 1. Le dispositif de commande, CDE, reçoit d'un codeur absolu et incrémentiel 9 un signal donnant la position exacte de la platine de découpe 10, ce signal servant de maître réel à l'ensemble du système. La commande CDE reçoit également d'un codeur absolu et incrémentiel 11 la position absolue des trains de chaînes 5, 6; la commande CDE reçoit enfin la position angulaire du moteur/réducteur indépendant 1 détectée par le codeur absolu et incrémentiel 12. La comparaison de ces signaux permet à la commande électronique CDE de déterminer exactement les temps de blocage et de déblocage du moteur/réducteur indépendant 1, c'est-à-dire de déterminer le début et la fin de la phase d'arrêt et de donner les consignes d'alimentation courant/tension déterminant, à tout instant, les accélérations et les vitesses du moteur/réducteur indépendant 1.
La fig. 3 montre sur un même graphique cinq courbes 13 à 17, montrant en unités arbitraires, pour la courbe 13, la tension, pour la courbe 14, l'intensité du courant alimentant le moteur/réducteur indépendant 1, pour la courbe 15, l'accélération, pour la courbe 16, la vitesse obtenue ainsi que pour la courbe 17, le déplacement angulaire du moteur/réducteur indépendant 1. Dans cette figure, l'axe des abscisses représente la rotation angulaire du moteur/réducteur indépendant 1 sur un tour, soit 360 DEG qui correspondent à l'avancement d'une feuille d'une station à la suivante immédiate.
On constate notamment sur ces courbes la correspondance entre tension de consigne et vitesse ainsi que l'absence d'accélérations excessives. Par modification de la courbe de tension préprogrammée, on peut aisément supprimer la phase de mouvement à vitesse constante, prolonger ou raccourcir la durée de la phase de mouvement à l'intérieur d'un cycle.

Claims (8)

1. Dispositif de transport de feuilles, dans une presse de façonnage de feuilles de papier ou de carton comportant au moins une station d'introduction des feuilles, une station de façonnage, une station d'éjection des déchets et une station de réception des feuilles façonnées, ledit dispositif de transport comprenant deux trains de chaînes sans fin (5, 6) agencés pour transporter les feuilles de la station d'introduction à la station de réception, un arbre d'entraînement transversal (2) portant des roues menantes (3, 3') des trains de chaînes sans fin (5, 6) et au moins un dispositif de saisie de feuilles attaché aux trains de chaînes sans fin (5, 6), caractérisé en ce que ledit arbre d'entraînement transversal (2) est entraîné séparément de l'entraînement des autres stations de la presse, par au moins un moteur indépendant (1), ledit moteur indépendant (1) étant un moteur capable de fonctionner par cycles d'entraînement comprenant au moins une phase de mouvement et une phase d'arrêt commandées par un dispositif de commande (CDE), la durée de chaque cycle d'entraînement du moteur indépendant (1) étant égale à la durée d'un cycle de façonnage de ladite station de façonnage.
2. Dispositif de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moteur indépendant (1) est un moteur/réducteur électrique de régulation à haute dynamique.
3. Dispositif de transport selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moteur/réducteur indépendant (1) est choisi parmi les moteurs synchrones, asynchrones, à courant continu, avec frein ou sans frein.
4. Dispositif de transport selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moteur/réducteur indépendant (1) est monté dans le prolongement dudit arbre d'entraînement transversal (2), du cOté du conducteur (CC).
5. Dispositif de transport selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moteur/réducteur indépendant (1) est monté dans le prolongement dudit arbre d'entraînement transversal (2) du cOté opposé au conducteur (COC).
6. Dispositif de transport selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moteur/réducteur indépendant (1) est monté entre des bâtis (7, 8).
7. Dispositif de transport selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif électronique de commande (CDE) du moteur indépendant (1) capable d'ajuster, pour chaque cycle d'entraînement, au moins les durées et les amplitudes d'une phase d'accélération, d'une phase de décélération et d'une phase d'arrêt.
8. Dispositif de transport selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un codeur (9) de position de la station de façonnage, un codeur (11) de position des trains de chaînes sans fin (5, 6) et un codeur (12) de position angulaire du moteur indépendant (1) reliés audit dispositif électronique de commande (CDE).
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