Brevet FR2029585A1 — publié le 19701023

La présente invention concerne un dispositif automatique pour la réception des cartons enroulés venant du cylindre de format, dans les machines à carton enrouleuses. La fabrication traditionnelle des cartons enroulés se fait sur des machines qui présentent, à c8té d'un cylindre de réception, une bande de feutre, différents cylindres et un cylindre dit cylindre de format sur lequel les couches de carton successives s s'enroulent. Quand ltépaisseur désirée de la feuille enroulée est atteinte, cette feuille est détachée du cylindre cependant qu'elle est amenée sur une rainure parallèle à l'axe où elle est coupée d'un bord à l'autre par un couteau; elle est ensuite enlevée du cylindre à la main. Mais on connatt aussi des dispositifs automatiques pour la réception de cartons enroulés, notamment les systèmes de Raywood et Nebel. Dans le système Raywood, un étroit couteau, d'environ 5 à 6 millimètres d'épaisseur, est logé dans une rainure d'égale largeur ménagée dans la chemise du cylindre et parallèle à l'axe de celui-ci; pendant la rotation du cylindre, c'est-à-dire pendant ltenroilement du carton, ce couteau est maintenu un peu en dessous de la surface du cylindre. Quand le carton enroulé a atteint l'é paisseur désirée, un contact électrique déclenche l'action d'un système pneumatique qui pousse le couteau hors de la rainure, et celui-ci sépare ainsi la feuille. Un deuxième système à air comprimé souffle la feuille pour la détacher de la surface du cylindre.Ce système présente divers inconvénients. A c8té du caractère peu sûr du dispositif souffleur, on constate que deux dispositifs pneumatiques sont nécessaires : un pour la coupe, un second pour soulever la feuille. Cela rend le système compliqué, sujet aux dérangements et coûteux. Dans le système Nebel, un couteau se trouve également logé dans une rainure longitudinale du cylindre enrouleur. Mbis ce couteau est large de plus de trois centimètres et arrive à fleur de la surface du cylindre. Lorsque le couteau sort de sa rainure, la feuille passe dans une gorge placée à c & é du couteau, large de 4 a' 5 millimètres et profonde d'environ 5 millimètres, ctest-à- dire dans une zone sans pression, dans laquelle la feuille a une résistance moindre. Gracie à la grande largeur du couteau et à l'important frottement de glissement qui en résulte entre la feuille et le couteau lorsque celui-ci sort de la rainure, la feuille est simultanément soulevée au-dessus de la surface du cylindre. Le déclenchement de l'action du couteau a lieu toutefois mécaniquement par deux excentriques, qui sont montés sur les faces de bout du cylindre enrouleur. Pour pousser le~couteau hors de sa rainure, les excentriques, qui autrement tournent avec le cylindre, doivent être arrê- tés, et par leur intermédiaire sont poussées des pièces de guidage du couteau. Cela produit une force tangentielle qui tend à freiner le cylindre.Cette force tangentielle est nuisible parce que, par ltintermédiaire dede l'enroulement de papier et- du feutre, elle agit sur le cylindre de front actionné en dessous, et doit autre absorbée par celui-ci. -Dans le cas de forces de détachement élevées, ctest-à-dire de- feuillés épaisses, et suivant la matière et le degré de siccité de la feuille,- ce-la eùt provoquer le décalage de l'enroulement de papier. Par suite de la grande largeur du couteau, il peut se produire un soulèvement du rouleau sans sa séparation. Le système n'est pas susceptible d'adaptation, parce que la force de déclenchement est toujours-la même.Pour chaque épaisseur extrême de carton, et chaque sorte diffé-rente de carton, un cylindre déterminé doit être construit. Une autre manifesta- tion défavorable est la -charge saccadée du feutre, ce qui réduit la durée de service du feutre. En raison du soulèvement lent du couteau, dt-d la forme des excentriques, la largeur du couteau doit-ttre grande. Il en résulte une forte proportion de coupe défectueuse. Un soulèvement rapide du couteau hors de sa rainure aurait pour conséquence une force tangentielle encore plus grande et sés effets nuisibles. Avec un- couteau fort il existe en outre le risque du soulèvement de l'enroulement sans séparation.Non seulement la rigidité entre la position dé déclenchement et la position de rappel du couteau, mais surtout l'absence de possibilité de réglage de lavjtesse de déclenchement- annihilent la possibilité de production de feuilles extrêmement épaisses et de feuilles extrêmement minces. Le dispositif de réception selon l'invention a pour but dtéli- miner- les inconvénients mentionnés. Suant linvention, une rainure longitudinale prévue dans le revêtement du cylindre et disposée, dans le sens de rotation du cylindre, immédiatement devant le couteau, est remplie de caout chouc mou, et pour la poussée du couteau hors de sa rainure et son retour dans celle-cl- à des moments prédéterminés il est prévu un système électropneumatique influencé par l'épaisseur désirée de la feuille, avec un réglage prédéterminé, correspondant à la caractéristique de la matière de la feuille, de la force et de la vitesse du couteau, et il est disposé pour celui-ci à l'intérieur du cylindre d'une part des pièces de guidage et d'autre part des vérins à air comprimé, cependant que ces derniers sont, à chacune de leurs deux extrémités opposées, en communication avec l'une de deux canalisations dtair comprimé, que leurs pistons parviennent alternativement par leur face inférieure et leur face supérieure sous l'action de l'air comprimé, chacune des deux canalisations d'air comprimé conduit, par un autre tunnel des deux bouts d'arbre du cylindre, à une soupape à quatre voies avec une vis de commande pour les deux canalisations dtair comprimé précitées, la soupape à quatre voies est alimentée en air comprimé, par une autre canalisation dtair comprimé, par un compresseur d'air, par l'intermédiaire dtun épurateur d'air, dtune soupape de réduction de pression et huileur d'air, au-dessus du revêtement du cylindre est disposé un galet palpeur avec interrupteur de fin de course pour la mise en et hors circuit du système électropneumatique, et sur le caté d'un flasque du cylindre une ailette de fer et sur sa voie circulaire sont disposés de façon fixe l'un après l'autre trois interrupteurs magnétiques pour la commande de la soupape magnétique et de la vis de commande se trouvant dans- celle-ci. Le nouveau dispositif a les avantages suivants. Le déclenchement du mouvement du couteau ne se fait pas mécaniquement, mais par système électropneumatique. La gorge sans pression se trou vant. immédiatement devant le couteau crée sur le carton enroulé une étroite bande longitudinale de moindre résistance et facilite a cet endroit la séparation de la feuille. Le remplissage de la gorge avec du caoutchouc mou reçoit sa fonction de. zone sans pression et empêche le durcissement des fibres de la. feuille. Bien qu'ici aussi les deux opérations, separation et soulèvement de la feuille, se fassent lors de la sortie du couteau, celui-ci peut n'avoir qu'une. faible largeur (moins de 2 cm > . Ce couteau plus étroit suffit, parce que sa vitesse de sortie augmente en raison de la feuille qui se sépare rapidement, et que le frottement de glissement, qui se produit pour le soulèvement de la feuille, entre celle-ci et le couteau devient plus grand. Grâce au couteau étroit, il y a moins de coupe défectueuse. Il convient surtout pour les feuilles extrêmement épaisses, et évite le soulèvement de la feuille sans séparation de celle-ci.La feuille est séparée sans l'apparition de forces tangentielles. I1 nty a donc pas de forces perturbatrices qui agissent entre le cylindre et la feuille de carton. Il ne peut pas non plus se produire de déplacement de la feuille de carton, mtme dans le cas de faible degré de siccité de celle-ci. Le feutre n'est pas soumis à des efforts en sens rétrograde, et pour cette raison est à l'abri des détériorations. La fabrication de feuilles extrêmes épaisses et minces est rendue possible sans modification du cylindre. Lwadaptation de la force et de la vitesse de déclenchement du couteau à l'épaisseur du carton en cours de fabrication est assurée par le réglage, au compresseur, de la pression de l'air comprimé par le réducteur de pression.Le temps entre le déclenchement et l'achèvement de la fonction du couteau peut être à volonté augmente ou diminué par la distance plus ou moins grande de l'interrupteur magnétique collaborant avec le drapeau de fer (ailette de fer). Par le système électropneumatique on obtient une mobilité qui permet de mieux se régler sur les différentes épaisseurs et sortes de carton. Un exemple de réalisation de l'objet de l'invention est représenté au dessin, en six figures qui montrent : Fig. 1, le cylindre et ses agencements en coupe axiale. Fig. 2, le même en coupe transversale suivant les index de coupe II-II de la Fig. 1. Fig. 3, le même en coupe transversale suivant les index de coupe III,III de la Fig. 1. Fig. 4, le messe vu en bout suivant les index IV,IV de la Fig.l. Fig. 5, la commande pneumatiqueo Fig. 6, le schéma de connexion électrique. Le dispositif automatique de réception pour cartons enroulés possède un cylindre 1 (Fig. 1 à 4), dont l'intérieur est creux et fermé aux deux extrémités au moyen de flasques 2 vissée- sur ces extrémités, et dans lequel les bouts d'arbre 3 du cylindre sont soudés. La chemise du cylindre présente sur toute sa longueur une fente dans laquelle est logé un couteau 8 de mtme longueur, de section quadrangulaire. Le couteau 8 a une section transversale quadrangulaire correspondant à la fente; sa largeur (épaisseur) est inférieure à 2 cm, et sa hauteur est au moins égale à- sa course en hauteur. Pour le couteau 8 sont disposés à ltintérieur-du cylindre 1 des pièces de guidage 9 dirigées radialement et des-vérins à air comprimé 23 dirigés de la mtme façon. Ces derniers sont par leurs extrémités opposées en communication avec l'une de deux canalisations d'air comprimé différentes 27 et 28, de sorte que leurs pistons 23' peuvent, sous l'action de l'air comprimé, aller alternativement à leur c8té inférieur et à leur cEté supérieur. Chacune des deux canalisations d'air comprimé 27, 28 conduit, par un tunnel des deux bouts d'arbre 3 du cylindre 1, à une-soupape à quatre voies 12, avec une vis de réglage pour ces deux canalisations d'air comprimé 27, 28. La soupape à quatre voies est alimentée en air comprimé par une autre canalisation d'air comprimé 29 venant d'un compresseur 13, avec épurateur d'air 26, soupape de réduction de pression 17 et huileur d'air 18.De façon contiguë au couteau 8 et, dans le sens de ro tation du cylindre, devant'ce couteau stétend sur toute 1R lon- gueur de la chemise du cylindre une rainure 24 qui est remplie de caoutchouc mou. Par la rotation-du cylindre s'enroule sur celuici, couche après couche, la matière du carton qui, par un autre cylindre se trouvant sous le cylindre 1 (Fig. 4), est pressée et serrée. Dans la région de la gorge 24 il se produit par l'effet de celle-ci une zone sans pression contre la feuille de carton qui est de résistance moindre dans la partie immédiatement voisine du couteau 8. Âu-dessus du cylindre 1 est disposé un galet palpeur 16, qui est réglable à l'épaisseur de carton désirée et,- une fois cette épaisseur atteinte, met en circuit le dispositif automatique. Le galet palpeur 16 est relié à un interrupteur de fin de course 16a (Fig. 6) qui, par conséquent, est fermé lorsque l'épaisseur de carton prévue est atteinte, par quoi deux relais 14, 15 sont attirés et le circuit de courant principal, alimenté par le réseau par l'intermédiaire du transformateur 220/24 volts, est fermé. Si l'interrupteur de fin de course 16a venait à stouvrir à nouveau par suite d'inégalité de l'épaisseur du carton, le circuit de courant principal resterait néanmoins fermé, parce qui est dérivé par deux conducteurs partant de l'interrupteur 16a. I1 en résulte que les deux bobines d'électro-aimant 11, 21 d'une soupape électromagnétique 12 sont mises sous tension. Sur la face extérieure d'un flasque 2 du cylindre 1 est placée une ailette de fer 7, sur le parcours circulaire de laquelle sont montés, de façon fixe mais cependant réglable, trois interrupteurs magnétiques 6, 19, 22.Quand l'ailette de fer 7 passe dans le premier interrupteur magnétique 6, un premier circuit de courant auxiliaire 10 est fermé; celui-ci fait alors passer le courant dans la soupape électromagnétique 12, par l'intermédiaire de la bobine magnétique Il qui de son c8té actionne dans la soupape une vis (ou tige) de commande qui ouvre le passage à l'air comprimé venant du compresseur 13 en passant par l'épurateur d'air 26, la soupape compensatrice 17 et le graisseur dtair 18, par une des canalisations d'air comprimé 27, vers les extrémités inférieures des cylindres 23, en direction de la face inférieure des pistons 23t, ce qui actionne ceux-ci.Cela fait que le couteau 8 est soulevé hors de la fente du cylindre 1, la feuille se sépare dans la zone sans pression au-dessus de la gorge 24, et elle est écartée de la surface du cylindre 1 (Fig. 4). Quand l'ailette 7 sort de l'interrupteur magnétique 6, le circuit de courant est interrompu, mais la vis de commande dans la soupape 12~reste dans la position qu'elle a prise. Ailette 7 entre alors dans le deuxième interrupteur magnétique 19 qui ferme alors le deuxième circuit de courant 20 par l'intermédiaire de la deuxième bobine électromagnétique 21 dans la soupape 12, par quoi la vis de commande dans la soupape 12 est déplacée et l'air comprimé est dévié et conduit par l'autre canalisation d'air comprimé 28 vers ltextré- mité supérieure des cylindres 23, et par suite sur la face supérieure des pistons 23t, et le couteau est ramené à sa position primitive dans la fente du cylindre. Le régulateur de pression 4, 5 règle la vitesse d'entrée du couteau 8, l'air comprimé étant réglé et conduit après la soupape 12 et après les cylindres 23 par le régulateur de pression 5, et du côté de l'échappement après la soupape 12 par le régulateur de pression 4. Le couteau 8 reste maintenant dans la position de départ qutil a reprise jusqu'au cycle suivant. L'ailette 7 passe encore à travers un troisième interrupteur magnétique 22, dont le rôle est d'interrompre le circuit de courant principal. Les relais 14, 15 ne jouent plus. Un cycle est terminé. Si la consistance de la matière est maintenue constante, l'interrupteur final peut être remplacé par un compteur de tours. EEVENDICATIONS 1 - Dispositif de réception automatique de cartons enroulés pour machines à carton enrouleuses, dans lesquelles la séparation du carton enroulé se fait par ltéjection radiale dtun couteau hors d'une fente longitudinale ménagée dans la chemise du cylindre parallèlement à ltaxe de celui-ci, cependant que le couteau, de section quadrangulaire, atteint en hauteur un multiple de son épaisseur et au moins la hauteur de sa cour'se, caractérisé par le fait que pour la poussée vers ltextérieur et et le retour du couteau à des moments prédéterminés, il est prévu un système pneumatique influencé par l'épaisseur désirée de la feuille, avec un réglage préalable, correspondant à la caractéristique de la feuille, de la force et de la vitesse du couteau. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, avec rainure prévue dans la chemise du cylindre, près du couteau, caractérisé par le fait que cette rainure est disposée, dans le sens de rotation du cylindre, immédiatement devant le couteau, et est remplie de caoutchouc mou. 3 - Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que pour le couteau il est disposé à l'intérieur du cylindre, d'une part des pièces de guidage, et d'autre part des vérins à air comprimé, dont les deux extrémités opposées sont en communication respectivement avec une autre de deux canalisations d'air comprimé différentes, et dont les pistons peuvent par suis, sous l'action de flair comprimé, parvenir alternativement à leur c8té inférieur et à leur coté supérieur, que chacune des deux canalisations d'air comprimé conduit, par un autre tunnel des deux bouts d'arbre du cylindre, à une soupape à quatre voies, qui est alimentée en air comprimé, par l'intermédiaire d'une autre canalisation d'air comprimé, par un compresseur, en passant par un épurateur dtair, une soupape de réduction de pression et un graisseur d'air. 4 - Dispositif suivant les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait qu'au-dessus de la chemise du cylindre il est disposé un galet palpeur relié à un interrupteur de fin de course, qui établit un circuit de courant par l'intermédiaire de relais attirés, ce qui fait que les bobines d'électro-aimant de la soupape électromagnétique sont mises sous tension. 5 - Dispositif suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est disposé, sur le coté d'un flasque du cylindre une ailette de fer, et sur la voie en arc de cercle de celle-ci, de façon fixe et ltun après 1'autre, trois interrupteurs magnétiques pour actionner une vis (tige) de commande d'air comprimé dans la soupape magnétique. 6 - Dispositif suivant les revendications précédentes, carac térisé par le fait que lors du passage de l'ailette de fer à travers le premier interrupteur magnétique, celui-ci ferme un circuit de courant secondaire par l'intermédiaire de la bobine d'é- lectro-aimant dans la soupape magnétique, cette bobine actionne une vis (tige)de commande dans la soupape, de telle sorte que la voie est rendue libre à l'air comprimé pour aller sur la face inférieure des pistons. 7 - Dispositif suivant la revendication 5, caractérise par le fait que lors de la sortie de l'ailette de fer hors de l'interrup- teur magnétique, le circuit de courant est interrompu, la vis (tige) de commande dans la soupape conserve sa position et ltair comprimé continue d'agir sur la face inférieure des pistons. 8 - Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que lors du passage suivant de l'ailette de fer à travers le deuxième interrupteur magnétique fixe, le deuxième circuit de courant est fermé par l'intermédiaire de la deuxième bobine d'électroaimant de la soupape, cette bobine change l'orientation de la vis (tige) de commande dans la soupape et libère la voie à l'air comprime pour aller sur la face supérieure des pistons. 9 - Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que lors de la sortie de l'ailette de fer hors du deuxième interrupteur magnétique, le deuxième circuit de courant est interrompu, et la vis (tige) de commande dans la soupape demeure à sa position. 10 - Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que par l'entrée de l'ailette de fer dans le troisième interrupteur magnétique, le circuit de courant principal est interrompu, les relais retombent, et les bobines de la soupape magnétique sont mises hors circuit.