CH649398A5 - Procede de commande d'un comprimeur de decoupes. - Google Patents

Description

La présente invention se rapporte à un procécé de commande pour un comprimeur de découpes employé pour comprimer légèrement et en temps utile les découpes fournies par un convoyeur, les empêchant ainsi de se disperser ou de se coincer par soulèvement. Le procédé de commande est prévu pour ajuster automatiquement le mouvement d'un comprimeur de découpes en fonction de tout changement de la vitesse d'alimentation des découpes et de la longueur des découpes.

Dans une chaîne de fabrication de carton ondulé, Une feuille continue de carton ondulé est découpée selon des longueurs déterminées par un couteau rotatif, ces découpes étant emmenées par un premier convoyeur se déplaçant à une vitesse légèrement plus élevée que la vitesse de la feuille continue et étant ensuite transportées par un second convoyeur dans une position de recouvrement partiel ressemblant à celle des tuiles, le second convoyeur se déplaçant à une vitesse légèrement plus faible que le premier convoyeur. Du côté alimenté du second convoyeur, on prévoit généralement un comprimeur de découpes. Le premier convoyeur permet d'éviter l'interférence entre le bord arrière de la dernière découpe qui vient d'être coupé et le bord avant de la feuille continue et/ou la lame coupante du couteau rotatif. Le second convoyeur permet de disposer les découpes fournies l'une après l'autre dans une position de recouvrement partiel. Le comprimeur de découpes sert également à comprimer et à maintenir en bas les découpes fournies à grande vitesse, les empêchant de se disperser ou de se coincer par soulèvement.

Le meilleur instant pour le comprimeur de découpes pour son ac-5 tion de maintenir la découpe est celui où la découpe quitte le premier convoyeur, ou bien juste avant ou juste après cette position. Si la compression est trop tardive, les découpes vont se disperser et se coincer par soulèvement, provoquant des problèmes. Si la compression se fait trop tôt de sorte que la découpe est maintenue par le io comprimeur avant qu'elle ne quitte le premier convoyeur, la découpe présente du frottement avec le premier convoyeur, interfère avec la découpe suivante ou bien se plie entre le premier et le second convoyeur.

De même, la période durant laquelle le comprimeur de découpes 15 touche les découpes doit être changée chaque fois que la longueur de la découpe ou la vitesse de déplacement des découpes est modifiée. De plus, la longueur du premier convoyeur doit être prise en considération pour une synchronisation optimale. Habituellement, le mouvement du comprimeur de découpes doit être surveillé et ajusté 20 à la main chaque fois que la longueur de la découpe ou la vitesse de déplacement des découpes change.

Un but de la présente invention est d'indiquer un procédé de commande pour un comprimeur de découpes, qui élimine la nécessité de la surveillance et du réglage manuel du comprimeur de dé-25 coupes même lorsque intervient un changement de longueur de découpe ou de vitesse de déplacement des découpes.

Selon la présente invention, un procédé de commande d'un comprimeur de découpes, pour guider ou comprimer chacune des découpes arrivant l'une après l'autre d'un convoyeur, comprend les étapes 30 suivantes: introduire une valeur L proportionnelle à la longueur des découpes fournies par ce convoyeur et une valeur ■t proportionnelle à la distance dont se déplace durant un cycle de son fonctionnement le comprimeur de découpes, créer un signal (J)A proportionnel à la vitesse à laquelle les découpes sont fournies et un signal (fe propor-35 tionnel à la vitesse du comprimeur de découpes, exécuter l'opération de calcul -t/L x <J)A — <j)ß, combiner une tension d'erreur proportionnelle au résultat de l'opération de calcul avec une tension de référence proportionnelle à ce signal <J>A multiplié par -t/L et actionner l'entraînement du comprimeur de découpes en utilisant la tension 40 combinée de façon que les découpes soient maintenues en bas au moment voulu par le comprimeur de découpes.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante, dont il faut prendre connaissance en se référant aux dessins joints dans lesquels: 45 la fig. 1 est une vue représentant un comprimeur de découpes usuel en fonctionnement;

la fig. 2 est une vue semblable représentant un comprimeur de découpes employé dans la présente invention;

la fig. 3 est un schéma de principe d'un procédé de commande so selon la présente invention, et la fig. 4 est un schéma de principe du premier compteur et du diviseur.

En se référant d'abord à la fig. 2 représentant un comprimeur de découpes selon la présente invention, une feuille continue 1 de car-55 ton ondulé est déplacée par une paire de rouleaux 2 d'alimentation vers un couteau rotatif 3, qui le découpe en longueurs déterminées. Les découpes B sont déplacées sur un convoyeur à bandes sandwichs 4 vers un convoyeur à bande 5, qui déplace les découpes vers la prochaine station. Le convoyeur à bandes sandwichs comporte au 60 moins une paire de bandes entre lesquelles chaque découpe est serrée afin d'être déplacée. La vitesse du convoyeur à bandes sandwichs 4 est égale ou légèrement plus grande que la vitesse de la feuille continue 1 pour empêcher des ennuis dus à l'interférence entre le bord de la feuille continue 1 et l'extrémité arrière de la dernière découpe B. 65 La vitesse du convoyeur à bande 5 est également réglée afin d'être inférieure à celle du convoyeur 4 et à celle de la feuille continue, et l'extrémité d'alimentation du convoyeur 5 est plus basse que l'extrémité d'évacuation du convoyeur 4, de sorte que les découpes se re-

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couvrent partiellement sur la bande du convoyeur 5 pour alimenter la station suivante. Afin d'empêcher les découpes (déplacées à une vitesse élevée considérable) de se coincer par soulèvement, un balai de comprimeur de découpes 6 est prévu à l'extrémité d'alimentation du convoyeur 5, afin de guider ou de maintenir en bas chacune des découpes juste au moment où la découpe a quitté le convoyeur à bandes sandwichs 4.

Avec le comprimeur de découpes usuel, le balai 6 était monté dé-plaçable vers l'avant et l'arrière, comme cela est représenté à la fig. 1 par une flèche. Usuellement, la position du comprimeur de découpes doit être ajustée en avant et en arrière à la main selon la longueur des découpes et la vitesse de défilement des découpes.

En se référant à nouveau à la fig. 2, un comprimeur de découpes généralement désigné par la référence 9 comprend un balai de compression 6 monté fixe sur un bras 10 à l'aide d'une barre de montage 11, le bras étant relié par une tige 12 à un disque cranté 13. Grâce à cette disposition, la rotation du disque cranté est transformée en mouvement de balancement du balai de compression 6. Ce comprimeur de découpes est disposé de telle façon que le balai 6 peut maintenir en bas toutes les découpes dans une position fixe à quelque distance de leur extrémité ou bord arrière, même lorsque la longueur des découpes est minimale. Le balai est adapté de façon à toucher chacune des découpes dans sa position fixe tout en se balançant verticalement.

Le convoyeur à rubans sandwichs 4 est entraîné par un premier moteur d'entraînement 7 auquel est relié un premier générateur d'impulsions 8, le nombre des impulsions générées étant proportionnel au nombre de tours du moteur 7. Le disque cranté 13 est entraîné par un second moteur d'entraînement 14 auquel sont reliés un générateur tachymétrique 15 donnant un signal proportionnel à la vitesse du moteur 14 et un second générateur d'impulsions 16, dont le nombre d'impulsions générées est proportionnel au nombre de tours du moteur 14.

Pour détecter la fin de chaque mouvement de balancement du balai 16, un marqueur 17 est monté fixement sur le disque cranté 13 et un détecteur 18 est prévu près du disque cranté pour détecter le marqueur qui donne un signal de détection S. Le détecteur 18 est choisi de sorte qu'il fournit un signal de détection lorsque le balai du comprimeur 6 commence à maintenir en bas la découpe B.

Maintenant, un circuit de commande pour le comprimeur de découpes réalisant une forme d'exécution de la présente invention va être décrit en se référant à la fig. 3.

D'abord deux valeurs L et -6 sont introduites par un premier dispositif d'introduction de valeur 30. Les valeurs L et •£ sont proportionnelles respectivement à la longueur des découpes B et à la circonférence du disque cranté 13. Les valeurs L et -6 sont fournies à un diviseur 31, qui divise -6 par L pour obtenir le coefficient K (= -t/L).

Un multiplicateur 32 multiplie le coefficient K par un signal d'impulsion <j)A du premier générateur d'impulsions 8, qui est proportionnel à la longueur pour laquelle la découpe a été déplacée. Le signal K <|)A du multiplicateur 32 est introduit dans un premier convertisseur fréquence (tension CF/V) 33, qui convertit la fréquence du signal K <|)A en une tension, employée comme tension de référence VA pour le second moteur.

Un premier compteur 34 commence le comptage des impulsions du signal <]>A à la suite d'un signal extérieur A et donne un signal de synchronisation T quand le comptage a atteint une valeur X proportionnelle à la distance entre le point de découpe de la feuille continue et l'extrémité de sortie du convoyeur à bandes sandwichs 4. Le signal extérieur A est un signal indiquant que la découpe a été transmise au convoyeur à bandes sandwichs 4, c'est-à-dire un signal de découpe terminée donné au moment où le couteau tournant 3 a achevé la coupe. Le compteur 34 et le diviseur 31 vont être décrits plus tard avec plus de détails.

Un circuit de compensation de position 35 reçoit un signal d'impulsion (Jjß d'un second générateur d'impulsions 16, le signal de synchronisation T, et le signal de détection S contrôle la position du marqueur 17 chaque fois au moment du signal de synchronisation T

et fournit une valeur de compensation E proportionnelle au montant de la déviation du disque cranté 13 par rapport à la position correcte. (Il devrait être dans une position dans laquelle le balai arrive à sa position fonctionnelle juste à l'instant donné par le signal de synchronisation T.) La valeur de compensation doit être négative lorsque le marqueur 17 est en avance par rapport à la position correcte et être positive lorsqu'il est en retard.

Dans le circuit de compensation de position 35, un second compteur 36 pour le comptage du signal d'impulsion 4>b du second générateur d'impulsions 16 est remis à zéro et recommence le comptage chaque fois que le détecteur 18 détecte le marqueur 17 et fournit un signal de détection S. Le comptage N du second compteur 36 est conservé dans le circuit de mémoire 37 à la suite du signal de synchronisation T. La valeur -t, qui est la même que celle introduite dans le premier dispositif d'introduction de données 30, est introduite dans un second dispositif d'introduction de données 38 et transmise à un comparateur 39, qui compare le comptage N du circuit à mémoire 37 avec la valeur -6/2 et fournit une valeur E (E = — n quand N < -C/2 et E = -6 — N quand N ä -6/2). La comparaison de N avec -6/2 est faite pour contrôler si le marqueur 17 est dans la position correcte ou bien en avance ou bien en retard lorsque le signal de synchronisation T apparaît. Le comptage N peut être comparé avec une valeur -6/3 ou bien toute autre valeur convenable. Parce que la commande ne doit pas être très précise, le circuit de compensation de position 35 peut être adapté de façon que sa sortie soit nulle lorsque la valeur absolue de la valeur de compensation E est inférieure à une valeur déterminée.

Un troisième compteur 40 compte en avant le signal K (|)A venant du multiplicateur 32, et en arrière le signal d'impulsion <)% du second générateur à impulsions 16. Il lit également la valeur de compensation E venant du circuit de compensation de position 35 à la suite du signal de synchronisation T venant du premier compteur 34 et fournit le résultat du calcul, M = K (|)A — (j>B + E, à un convertisseur digital/analogue 41, qui convertit la valeur M en une tension d'erreur analogue Vc. La tension d'erreur Vc et la tension de référence VA sont fournies à un amplificateur opérationnel 42 qui les combine et donne une tension de référence de vitesse Vo (= VA + Vc) pour le second moteur 14.

Un second convertisseur F/V 43 convertit le signal d'impulsion (fig du second générateur d'impulsions 16 en une tension VB proportionnelle à sa fréquence. Une unité de réglage de vitesse 44 compare la tension VB fournie avec la tension de référence de la vitesse Vo pour contrôler si le second moteur 14 pour le comprimeur de découpes fonctionne à une vitesse correspondant à la tension de référence. S'il y a une différence quelconque entre eux, l'unité de réglage de vitesse 44 l'ajoutera à, ou la soustraira de, la tension de référence Vo afin que le moteur tourne tout juste à Vo. Si la tension Vo est nulle, l'unité de réglage de la vitesse 44 arrêtera le moteur 14.

Le comprimeur de découpes est commandé de façon que le disque cranté 13 fasse un tour complet chaque fois qu'une découpe est fournie depuis le convoyeur à bandes sandwichs 4.

Bref, les moyens de calcul 45 comprenant le dispositif d'introduction de valeurs 30, le diviseur 31, le multiplicateur 32, le convertisseur F/V 33, le compteur 34, le compteur 40, le convertisseur D/A 41 et l'amplificateur opérationnel 42 multiplient le signal d'impulsion (|)A du premier générateur d'impulsions 8 par un coefficient K (égal à la circonférence -6 du disque cranté 13 divisé par la longueur L des découpes), compte en avant le produit K (|)A et compte en arrière le signal d'impulsion (1% du second générateur d'impulsions, et combine la tension Vc correspondant au résultat du comptage, K (|>A — (fo ou K (|>A — <(% + E (E est la valeur de compensation venant du circuit 35) avec la tension VA correspondant au signal représentant le produit K <J)A et fournit une tension VA + Vc.

Quoique dans cette forme d'exécution le signal du produit K <)>A soit obtenu en premier, le signal de référence VA en étant ensuite dérivé, VA peut être obtenu de toute autre façon, par exemple en convertissant le signal d'impulsion <J>A en une tension et en multipliant la tension par le coefficient K.

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En se référant maintenant à la fig. 4, le premier compteur 34 comprend un compteur en anneau à 4 bits 47 pour compter le signal extérieur A, quatre compteurs 48a à 48d, dans lesquels on peut introduire une valeur, et un circuit OU 50. Le diviseur 31 comprend une unité de division 51, quatre mémoires 49a à 49d et un sélecteur de données 52. Les compteurs et les mémoires avec le même suffixe forment respectivement une paire. Le compteur en anneau 47 fournit un signal pour choisir un des compteurs 48 et sa mémoire respective 49 l'un après l'autre, chaque fois à la réception d'un signal extérieur A. Le compteur choisi commence le comptage à la suite du signal venant du compteur en anneau 47 et fournit un signal au circuit OU 50 lorsque le comptage atteint la valeur choisie introduite X. Le circuit OU 50 donne un signal de synchronisation T à la suite du signal venant de l'un des compteurs 48. La mémoire choisie 49 enregistre la sortie de l'unité de division 51, qui lit les valeurs L et -t venant du dispositif d'introduction de valeurs 30 et effectue la division -CIL.

Le sélecteur de données 52 transmet au multiplicateur 32 la valeur mémorisée dans la mémoire 49, qui est associée avec le compteur 48 dont le signal est venu depuis le moment où un compteur a fourni un signal jusqu'à ce que le prochain compteur fournisse un signal. Par exemple il fournit la valeur mémorisée dans la mémoire 49a depuis l'instant où le compteur 48a a fourni un signal jusqu'à l'instant où le compteur 48b fournit un signal.

Le nombre des compteurs 48 et des mémoires 49 peut être le même et peut être fixé d'avance selon la longueur de la découpe et celle du convoyeur à bandes sandwichs 4, et donc selon la valeur X. Le sélecteur de données 52 peut être un circuit de mémoire enregistrant la valeur conservée dans la mémoire associée 49 à la suite du signal de l'un des compteurs 48.

Le changement dans le dispositif d'introduction de valeurs 30 depuis une longueur de découpe (c'est-à-dire la longueur de coupe) à une autre est obtenu en même temps que l'émission d'un signal externe A, c'est-à-dire de la manière suivante: le couteau tournant 3 donne signal de la coupe achevée, c'est-à-dire un signal extérieur; par suite de ce signal, une nouvelle longueur de coupe est inscrite dans le dispositif d'introduction de données sur le réglage de vitesse pour le couteau tournant 3; en même temps, elle est introduite dans le procédé de commande dans le dispositif d'introduction de valeurs 30 du procédé de commande selon la présente invention.

Quoique le diviseur représenté à la fig. 4 comprenne plusieurs mémoires 49 et un sélecteur de données 52, les mémoires et le sélecteur de données peuvent être supprimés si la longueur de coupe de la feuille uniforme est fixe. Dans ce cas, le diviseur 31 enregistre simplement la valeur L (la longueur de la découpe) du dispositif d'introduction de données 30, divise la valeur ■€ par la valeur L et donne le résultat de la division au multiplicateur 32.

Le diviseur 31 peut être fait de plusieurs mémoires de longueur de découpe associées avec les compteurs 48 et une unité de division. Chaque fois que le comptage du compteur en anneau 47 change, la mémoire associée pour la longueur de découpe enregistre la longueur de découpe L, qui sera sélectionnée au moment même où le compteur respectif donne un signal, l'unité de division déterminant le coefficient K (= -6/L) et le fournissant au multiplicateur 32. Ainsi l'exigence pour le diviseur est qu'il fournisse au multiplicateur 32 un coefficient déterminé sur la base de la longueur de la découpe voisine à la découpe qui ajuste quitté le convoyeur à bandes sandwichs 4.

Maintenant, on va décrire comment le comprimeur de découpes est commandé lorsque la longueur de la découpe change.

Prenons d'abord le cas où la feuille continue est sectionnée par le couteau rotatif en des découpes d'une longueur Ll5 et où Lj est introduit dans le dispositif d'introduction de valeurs 30, toutes les mémoires 49a à 49d enregistrant le coefficient Kj = -6/Lj. Lorsque le dernier sectionnement à la longueur L! est achevé, la longueur de découpe introduite au dispositif d'introduction 30 est modifiée de Ljà L2 (comme indiqué ci-dessus, L2 a été introduit au préalable), cette modification se faisant par suite du signal de l'achèvement de la coupe pour le dernier sectionnement à la longueur L]. Maintenant, l'unité de division donne à sa sortie K2 = -£/L2. A la suite du signal indiquant l'achèvement du sectionnement, qui est un signal extérieur A, le compteur en anneau 47 modifie son comptage et donne un signal pour sélectionner un couple de compteur 48 et de mémoire 49 correspondant à son nouveau comptage. Lorsque par exemple le compteur 48a et la mémoire 49a sont choisis, le premier commence à compter et le dernier enregistre nouvellement le coefficient K2 = -£/L2 venant de l'unité de division 51. Lorsque le comptage atteint la valeur X, le compteur 48a donne un signal. En d'autres termes, à l'instant où la dernière découpe de longueur Lx quitte le convoyeur à bandes sandwichs 4, le compteur 48a donne un signal de sortie. Le sélecteur de données 52 choisit la mémoire 49a, qui fournit le coefficient K2 = -6/L2 au multiplicateur. Le reste est identique au cas où la longueur de découpe est fixe. Le comprimeur est commandé de façon que le balai presse la découpe avec la nouvelle longueur L2 à l'instant correct lorsqu'il ajuste quitté le convoyeur à bandes sandwichs.

La disposition du circuit est telle que le résultat du calcul M (= K <|>A — (fb + E) du compteur 40 sera zéro. Si M est inférieur à zéro (< 0), la tension d'erreur Vc sera négative. Donc la tension de référence de la vitesse Vo est VA + ( — | Vc|) = VA — |Vc|. Cela veut dire qu'elle est plus basse que la tension de référence VA d'un montant égal à la valeur absolue de la tension d'erreur Vc. Donc le second moteur 14 pour le comprimeur de découpes est ralenti de façon que le signal d'impulsion devra diminuer. Ainsi M ( = K <j)A — (jiß + E) va redevenir zéro.

Lorsque M est plus grand que zéro ( > 0), Vc sera positif. Ainsi Vo (= VA + Vc) est plus grand que la tension de référence VA d'un montant égal à la tension d'erreur Vc. Le second moteur 14 est accéléré de façon que le signal d'impulsion (j^ va augmenter. Donc M va revenir à zéro. Bref, la commande est faite pour que la valeur M soit zéro. Cela veut dire que le second moteur 14 du comprimeur de découpes est commandé de façon à tourner selon un rapport défini de tours par rapport au premier moteur 8 pour le convoyeur.

En résumé, le procédé de commande consiste à multiplier le signal d'impulsion <|)A proportionnel à la vitesse de déplacement de la découpe par un coefficient K = (-t/L), à employer le signal K <|>A comme vitesse de référence pour le second moteur 14 du comprimeur de découpes 9, à comparer la vitesse réelle du convoyeur à rubans sandwichs 4 avec la vitesse de référence et, s'il y a une différence entre elles, à accélérer ou à décélérer le second moteur 14 pour éliminer la différence. S'il y a une différence de synchronisation entre l'instant du signal de détection S et celui du signal de synchronisation T (cela veut dire que le disque cranté 13 tourne trop vite ou trop lentement par rapport à ce qu'il devrait pour obtenir une compression satisfaisante de la découpe), le second moteur 14 est alors également accéléré ou décéléré selon la grandeur de la différence. Cette compensation est effectuée par les moyens du circuit de compensation de position 35.

Le convoyeur à bandes sandwichs 4 peut être remplacé par tout autre type de convoyeur, par exemple un convoyeur par aspiration.

Quoique dans la forme d'exécution préférée un balai soit employé pour le comprimeur de découpes, il peut être remplacé par un rouleau ou tout autre élément adéquat.

Bien que dans la forme d'exécution préférée le balai puisse se balancer, il peut être prévu pour un mouvement vertical ou pour tout autre mouvement.

Le procédé pour un comprimeur de découpes selon la présente invention peut être utilisé avec tout autre type de convoyeur que le convoyeur 5 employé dans cette forme d'exécution, par exemple un empileur mobile verticalement sur lequel les découpes sont empilées l'une au-dessus de l'autre.

Pour le procédé de commande du comprimeur de découpes selon la présente invention, un ordinateur comme un micro-ordinateur peut être employé en utilisant un programme pour toute la commande ou bien une partie d'elle.

On comprendra de ce qui précède que la présente invention élimine la nécessité de surveiller et d'ajuster manuellement la position

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ou le mouvement du comprimeur de découpes parce que le comprimeur de découpes est automatiquement commandé selon les changements de longueur de découpes et de vitesse de déplacement des dé-

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coupes, afin de garantir que les découpes seront maintenues en bas au bon moment par le balai, afin qu'elles ne se coincent pas par soulèvement.

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Claims (4)

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1. Procédé pour commander un comprimeur de découpes pour maintenir en bas chacune des découpes fournies l'une après l'autre depuis un convoyeur, comprenant les étapes suivantes:

— introduire une valeur L proportionnelle à la longueur des découpes fournies depuis ce convoyeur et une valeur -t proportionnelle à la distance selon laquelle le comprimeur de découpes se déplace durant un cycle de son fonctionnement,

— générer un signal <[)A proportionnel à la vitesse avec laquelle les découpes sont fournies et un signal ()% proportionnel à la vitesse de déplacement du comprimeur de découpes, effectuer un calcul selon l'expression -t/L x <j>A — (Jig, combiner une tension d'erreur proportionnelle au résultat du calcul avec une tension de référence proportionnelle au signal <j)A multiplié par -t/L, et

— actionner un entraînement pour le comprimeur de découpes en utilisant la tension combinée de sorte que les découpes seront maintenues en bas par le comprimeur de découpes au moment voulu.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que, s'il y a une déviation quelconque du comprimeur de découpes par rapport à sa position correcte, une valeur de compensation E, proportionnelle au montant de la déviation, est ajoutée et le calcul exprimé par l'expression -t[L x (J)A — ((»g + E est exécuté pour obtenir cette tension d'erreur.

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REVENDICATIONS

3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque fois qu'une découpe quitte le convoyeur, le calcul est recommencé sur la base de la longueur de la découpe voisine à la découpe qui ajuste quitté le convoyeur.

4. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'introduction des valeurs L et -6, correspondant respectivement à la longueur des découpes fournies et à la distance selon laquelle le comprimeur de découpes se déplace durant un cycle de son fonctionnement, un générateur fournissant un signal <|)A proportionnel à la vitesse à laquelle les découpes sont fournies et un générateur fournissant un signal «Jig proportionnel à la vitesse de déplacement du comprimeur de découpes, un circuit effectuant un calcul selon l'expression ■tj L x <j)A — 4>b et combinant le résultat du calcul avec une tension de référence proportionnelle au signal <f>A multiplié par -t/L et une commande d'entraînement du comprimeur de découpes.