Brevet FR2181450A1 — publié le 19731207

La présente invention concerne un appareil de poinçonnage à matrice pour bande de matière se déplaçant en continu et plus particulièrement les moyens de montage pour le poinçon et la matrice dans un appareil rotatif. Des appareils à découper rotatifs sont communément employés pour des appareils à découper des ébauches à grande vitesse, tels que par exemple dans la fabrication d'enveloppes ou analogues. On utilise plus particulièrement un jeu de poinçon rotatif et de matrice pour former les fenêtres dans des enveloppes. Un exemple est décrit dans le brevet USA N0 3 106 121 délivré le 8 Octobre 1963. La structure de cet appareil comprend une paire de rouleaux allongés, espacés à axes parallèles. L'un des rouleaux agit comme une matrice et un poin çon rectangulaire est fixé sur l'autre rouleau, l'aie du poinçon étant légèrement oblique par rapport à l'axe du rouleau. Le fait important est que le poinçon est fixé rigidement au moyen d'attaches sur le rouleau.Lorsque l'enveloppe passe entre les deux rouleaux, une action de cisaillage est produite au moyen du poin çon oblique. Un autre exemple d'outil coupant et d'estampage pour des bandes déplacées en continu est montré dans le brevet USA 3 381 560 du 7 Mai 1968. Là encore, l'outil de poinçonnage est fixé rigidement sur l'un des deux rouleaux opposés espacés. La même construction générale est décrite dans le brevet USA n0 3 128 663 du 14 Avril 1964. Tandis que les couteaux découpeurs dans ce dernier brevet sont fixés rigidement à un organe de support qui est rotatif, une masse de matière flexible, non compressible, telle que du caoutchouc, est placée autour de la lame de couteau en vue de maintenir la lame en engagement avec le support de couteau. Il est à noter, cependant, que le couteau, dans le dernier brevet mentionné, est empêché de se déplacer radialement par rapport à l'axe longitudinal du rouleau sur lequel il est supporté. En contraste, la structure de la présente invention comporte des moyens pour supporter élastiquement la portion de poinçon de l'ensemble poinçon et matrice. Le poinçon est monté sur un rouleau et est poussé élastiquement par un organe à ressort dont le taux de compression peut être modifié au moyen d'une vis qui s'-étend à travers le corps du poinçon et qui s'appuie contre le ressort. Le poinçon qui présente une surface plate élargie sur une de ses faces, est maintenu au moyen d'une vis qui est positionnée suivant une corde dans le rouleau. La vis de maintien s'engage avec la face plate allongée, de telle manière que, dans les limites de ce plat, le poinçon a la possibilité d'un certain déplacement radial, sous l'effet de la poussée du ressort de compression qui est positionné entre le poinçon et le rouleau. Suivant un mode de réalisation de l'invention, la surface radiale, orientée vers l'extérieur, du poinçon est sphérique, et, en fonctionnement, elle s'appuie contre une matrice tubulaire qui est fixée sur le rouleau opposé au moyen d'une vis positionnée suivant une corde. L'extrémité, dirigée radialement vers l'extérieur, de la matrice est positionnée tangentiellement à la surface du second rouleau et, en fonctionnement, le poinçon ne pénètre pas dans la matrice, mais, au lieu de cela, il roule le long de sa surface, la surface sphérique du poinçon étant alors en coopération avec le diamètre intérieur de la matrice tubulaire pour assurer une action de cisaillage. La structure de la présente invention décrite ci-dessus agit pour estamper des portions circulai~ res, analogues à des disques, dans une bande passant entre les deux rouleaux. Dans une autre réalisation de l'invention, la surface dirigée radialement vers l'extérieur du poin çon est semi-sphérique. Le poinçon a une forme telle que la portion sphérique n'entre en contact avec la matrice seulement lors les deux rouleaux sont en rotation. La portion non sphérique du poinçon est dégagée de la matrice et n'entre pas en contact avec l'ar8te coupante correspondante de celle-ci. Ainsi, le see cond mode de réalisation de 11 invention ainsi décrit produit une coupe en forme d'arc dans la matière qui passe entre les deux rouleaux. Aucune matière n'est réellement enlevée de la bande, mais une languette articulée est formée par le poinçon semisphérique. La ligne courbe pour la languette est définie par le diamètre qui divise la portion sphérique du poinçon de la portion restante.Une application du second mode de réalisation de l'invention concerne une couverture pour des surfaces de culture. Avec un certain nombre de découpages en arcs formés dans la couverture, comme décrit plus haut, la toile peut être placée sur le sol pour recouvrir une partie de surface, comme décrit plus haut. Les graines sont plantées dans les ouvertures et les plants qui naissent peuvent passer à travers la couverture en courbant les languettes formées dans la toile. Cependant, le reste de la toile couvre le sol et s'oppose à la croissance de mauvaises herbes et analogues. La présente invention a pour but de réaliser un ensemble de poinçon et matrice perfectionné avec un dispositif de montage élastique pour le poinçon, de telle façon que le poinçon ait la possibilité d'exécuter un certain déplacement radial limité par rapport à l'axe longitudinal du rouleau sur lequel il est fixé, la force radialte agissant extérieurement sur le poinçon pouvant être variée directement. Les poinçons de l'invention sont directement interchangeables. L'avantage est que différents poin çons peuvent être montés, soit pour découper et enlever une ébauche de matière, soit pour réaliser une entaille dans la bande passant entre les deux rouleaux. La description ci-après se rapporte à des exemples de réalisation représentés aux dessins Joints dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en élévation montrant l'ensemble d'une installation utilisant le dispositif de l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation agrandie montrant la relation entre le poinçon et la matrice comprenant l'invention, - la figure 3A est une vue d'extrémité d'un modèle de poinçon de l'invention, - la figure 33 est une vue en perspective schématique d'un découpage formé par le poinçon de la figure 3A. - la figure 4A est une vue d'extrémité d'une variante de réalisation du poinçon, - la figure 4B est une vue en perspective de l'entaille faite par le poinçon de la figure 4A En se référant à la figure 1, elle montre un ensemble d'installation utilisant le dispositif de l'invention. Le jeu de poinçon et matrice 10 est alimenté par un organe d'extrusion 12 qui est disposé pour délivrer une bande ou nappe continue de matière. Le rouleau de réception de la nappe après poinçonnage 14 est disposé en aval de l'ensemble de poinçon et matrice. Bien qu'on air représenté un organe d'extrusion 12, la matière de la nappe n'est pas forcément une matière synthétique plastique. Toute nappe susceptible d'estampage peut être utilisée par l'invention.Par exemple, on peut estamper ou poinçonner une mince feuille de papier continue de la manière décrite dans ce qui suit. Le détail de construction est décrit avec référence à la figure 2. L'ensemble de poinçon et matrice est monté dans deux rouleaux opposés espacés 16 et 18 dont les axes longitudinaux sont essentiellement parallèles entre eux. Un poinçon 20 est monté élastiquement dans le rouleau 16 d'une manière décrite ci après. Le poinçon 20 comprend une portion de corps 22 essentiellement cylindrique qui est reçue dans un alésage radial 24 formé dans le rouleau 16. L'extrémité dirigée radialement vers l'extérieur 26 agit comme l'organe coupant du poinçon 20. Un perçage 28 formé dans l'extrémité de tête du poin çon 20 se termine dans une paroi transversale 30 dirigée radialement vers l'intérieur, qui est pourvue d'un filetage intérieur pour recevoir une vis 32. A l'extrémité opposée, le poinçon 20 est formé avec un second perçage coaxial 34 qui est adapté pour recevoir un ressort de compression 36. On voit, d'après la figure 2, que le ressort 36 agit entre le perçage 24 dans le rouleau 16 et la paroi transversale 30 dans le poinçon 20. Une rondelle ou organe ou disque analogue 38 est positionnée dans le perçage 34 à l'extrémité radiale extérieure du ressort de compression 36 de sorte qu'un déplacement axial de la vis 32 provoque une compression du ressort 36I Une surface plate allongée 40 s'étendant axialement est formée sur la portion de corps 22 du poinçon 20 et est engagées par une vis de blocage 42 qui s'étend suivant une corde à travers le rouleau 16. Une fois que la force de compression du ressort 36 a été réglée au moyen du déplacement axial de la vis 32, la vis 42 est amenée en engagement avec la surface plate 40. La vis 42 ne doit pas se bloquer contre le poinçon 20, mais, au contraire, agir pour le maintenir et permettre un certain déplacement radial dans les limites définies par les extrémités du plat 40. Ainsi, le poinçon est maintenu élastiquement et ne peut pas s'échapper par inadvertance. Le rouleau opposé 18 est pourvu d'~ une matrice tubulaire 44 qui est maintenue à l'intérieur au moyen d'une vis de blocage 46 positionnée suivant une corde à l'intérieur du rouleau 18. La matrice 44 est positionnée dans un alésage axial 48 formé dans le rouleau 18s de telle manière que l'extrémité radiale extérieure de la matrice 44 est essentiellement tangente à la surface du rouleau 18. Comme le montre la figure 2, le poinçon 20 ne pénètre pas dans la matrice 44 de la manière traditionnelle, mais, au lieu de cela, il roule le long de l'extrémité transversale extérieure de celle-ci. Le diamètre intérieur de la matrice 44, en coopération avec l'extrémité extérieure coupante du poinçon 20, forme l'ar8te coupante coopérante opposée de la présente invention.Lorsque la nappe de matière M passe entre le poinçon 20 et la matrice 44, la matière N est, soit estampée ou entaillée comme montré dans les figures 3B et 4B respectivement. Lorsque l'extrémité de tête du poinçon 20 est sphérique (figure 3A), il produit dans la nappe de matière M, une entaille circulaire 50, comme montré dans la figure 33. Une variante de réalisation est montrée dans la figure 3A dans laquelle l'extrémité de tête du poinçon 20' est semicirculaire avec une partie en retrait 20a. Cette forme du poin çon 20' réalise une entaille en arc 52 dans la matière M. La ligne diamètrale 54 passant à travers l'extrémité coupante du poin çon 20' forme une ligne de partage 56 dans la matière comme montré dans la figure 43. Il est entendu que la présente invention n'est pas limitée à l'une ou l'autre des deux configurations des figures 3A et 4A. D'après ce qui précède, on voit que l'ensemble poinçon et matrice décrit et représenté est pourvu d'un montage élastique de la #portion de poinçon au moyen d'un ressort de compression agissant radialement vers l'extérieur. Une attache maintient le poinçon tout en permettant un déplacement radial limité du poinçon. La matière passant entre le poin çon et la matrice peut être détachée, ou encore une coupure partielle peut être formée en dépendance de la forme du poinçon lui-même. Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés. Diverses modifications restent possible, sans sortir du domaine de protection de 11 invention. REVEND IC AT IONS 1.- Appareil de poinçonnage pour bandes de matière se déplaçant en continu, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison; une paire de rouleaux opposés espacés à axeslongitudinaux parallèles, un poinçon ayant un perçage coaxial monté sur l'un des rouleaux et une matrice montée sur l'autre rouleau, de telle manière que lorsque les rouleaux sont entraînés à tourner autour de leurs axes, le poinçon s'engage avec la matrice et découpe la nappe passant entre eux, des moyens élastiques s'étendant entre le poinçon et le rouleau et exerçant une force radiale vers l'extérieur sur le poinçon par rapport à l'axe longitudinal du rouleau, ces moyens élastiques comprenant un ressort de compression positionné dans le perçage du poinçon, des moyens de réglage étant prévus pour modifier la grandeur de la force exercée par les moyens élastiques, des moyens étant prévus pour maintenir le poinçon sur le rouleau. 2.- Appareil de poinçonnage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de réglage sont constitués par une vis engagée dans le poinçon et agissant coaxialement sur le ressort. 3.- Appareil de poinçonnage suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens pour main- tenir le poinçon sur le rouleau comprennent un logement formé sur la surface extérieure du poinçon, logement ayant des parois d'extrémité espacées axialement, une vis étant vissée dans le rouleau et s'engageant avec le logement, les parois d'extrémité espacées du logement servant à limiter le déplacement radial du poinçon, en coopération avec la vis. 4.- Appareil de poinçonnage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice montée sur l'un des rouleaux est constituée par un organe tubulaire en position coaxiale avec le poinçon, lequel possède une extrémité de texte comprenant une première portion disposée pour coopérer avec l'organe de matrice tubulaire et réalisant une entaille dans la matière passant sous elle, le poinçon comprenant, en outre, une seconde portion à l'extrémité de tête, espacée de la matrice, et hors d'engagement avec elle lorsque les rouleaux tournent, de sorte que la matière passant entre cette seconde portion et la matrice n'est pas coupée. 5.- Appareil de poinçonnage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la première portion du poinçon est sphérique. 6.- Appareil de poinçonnage suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le poinçon comprend une portion de corps ayant un premier et un second per çages et une paroi transversale à filetage intérieur séparant ces perçages, un ressort de compression monté dans l'un des per çages pour pousser élastiquement le poinçon par rapport au rouleau dans lequel il est monté, et une vis engagée dans le filetage transversal et agissant sur le ressort pour modifier la grandeur de la force exercée par le ressort. 7.- Appareil de poinçonnage suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour maintenir le poinçon, tout en permettant son déplacement radial par rapport aux axes longitudinaux des rouleaux. 8.- Appareil de poinçonnage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de maintien du poinçon sont constitués par un logement formé sur la surface extérieure de la portion de corps du poinçon, et une vis montée suivant une corde dans le rouleau dans lequel ce poinçon est disposé, cette vis étant en engagement avec le logement, lequel comprend des parois d'extrémité espacées axialement qui définissent les limites du déplacement radial du poinçon. 9.- Appareil de poinçonnage suivant la revendication 8 caractérisé en ce que la portion coupante du poinçon est définie par une tête sphérique. 10.- Appareil de poinçonnage suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la portion coupante du poinçon est définie par une tête ayant une première section sphérique et une seconde portion qui est espacée de la matrice et hors d'engagement avec la matrice lorsque la première portion entre en contact avec la matrice.