Brevet FR2285964A1 — publié le 19760423

T'invention est relative à un dispositif de sectionnement transversal d1 une nappe déplacée en continu d'un matériau tel que du carton, notamment du carton ondulé, du type comportant au soins un cylindre rotatif à couteau, qui peut etre entraîné par un moteur com- mandé par un appareil de commande. Les machines à découper une nappe d'un matériau arrivant sans fin ont besoin, pour la production de tronçons de différentes longueurs, d'un entratiement à vitesse de rotation périodiquement variable. A l'instant de la coupe, la vitesse périphérique du couteau doit entre égale à la vitesse de la nappe. On connnit déjà un dispositif de ce genre (DT-AS 20 46 95C), qui met en oeuvre un frein et un esv brayage, le sectionnement de la nappe de matériau ayant lieu an mo- ment où les outils de coupe ont atteint à peu près leur vitesse périphérique la plus élevée. Le frein est actionné lorsque les outils de coupe se déplacent à leur vitesse périphérique la plus faible.Pour que ces conditions soient remplies, il fant prévoir un certain nombre d'appareils de commande ccmplqués, augmentant notablement le prix de l'ensemble du dispositif et le rendant aussi plus sujet à des incidents de fonctionnement. Dans un autre dispositif connu (brevet US 3.745.864), le cylindre à couteau ne tourne pas, mais est aniné d'un mouvement pendulaire exécutant la coupe pendant une course d' aller, tandis qu'au retour le couteau ne peut pas attaquer la nappe de carton. Pour garantir le sectionnement correct recherché, il faut prévoir également dans ce cas des éléments de construction très coflteux. Cn connait aussi un dispositif pour couper, rassembler et plier une ou plusieurs nappes de papier qui lui sont amenées (DT-G5- 21 42 902). Ce dispositif connu comporte des couteaux, mobiles par rapport au cylindre de travail rotatif et entrais par des champs de force électromagnétique3 Le cylindre à couteaux tourne à vitesse constante et l'on peut découper seulement des tronçons de longueur correspon dant à un multiple du format le plus petit, ce qui représente un inconvénient. On connatt en outre un dispositif de sectionnement transversal de nappes de papier, qui produit des tronçons de format invariable au moyen d'un couteau fixe et d'une fente complémentaire pratiquée dans le contre-cylindre (brevet US 3.593.606). Des aiguilles d'arrêt montées dans un logement mobile maintiennent la feuille coupée jusqu'au pliage ultérieur, sans que les trous ainsi formés soient élargis en boutonnières. Ces aiguilles d'arrêt n'exercent aucune influence sur l'opération de coupe proprement dite. On connaît de plus un dispositif de sectionnement transversal de nappes de papier au moyen d'un cylindre rotatif à couteau et d'un contre-cylindre correspondant, le couteau s'engageant dans une fente formée de tôles rainurées sur le contre-cylindre (DT-AS 12 45 705). Le couteau et les tales rainurées sont interchangeables, mais ne peuvent pas autre rétractés et déployés pendant la rotation. On connatt également une suspension pneumatique pour un cylindre creux qui est soumis à des charges par à-coups à un emplacement de sa circonférence, ce qui est le cas d'un tronçonneur transversal, par exemple (brevet anglais 1.310.860). Be but recherché est d'obtenir une flexion aussi faible que possible du porte-couteau en même temps qu'un poids réduit. Le cylindre creux à couteau est soutenu à cet effet par un palier pneumatique sur un support immobile se trouvant à l'intérieur du cylindre. Par suite de l'élasticité du palier pneumatique, il se produit un faible mouvement relatif du couteau par rapport à son cercle de coupe, mais ce mouvement n'est-pas assez grand pour que le carton puisse passer devant le couteau rotatif sans être découpé. Le modèle d'utilité allemand 17 66 843 décrit un racleur mobile axialement sur un cylindre rotatif, comportant un couteau de section nement transversal qui tourne avec le cylindre, mais ne peut pas être rétracté et déployé. L'inconvénient principal de toutes les solutions connues réside en ce que, si les tronçons sont de longueur défavorable, la limite de l'accélération fournie par l'entraSnement est atteinte et en ce qu'en outre une vitesse déterminée de la nappe ne peut pas être dépassée. La présente invention s'est posd le problème de réaliser un dispositif du type mentionné au début, dans lequel les aceélérations sur le cylindre à couteau sont aussi faibles que possible, sans que la plage de format ne soit limitée de ce fait, Conformément à l'invention, ce problème est résolu par le fait que le couteau est agencé de manière à pouvoir se déplacer radiale- ment par rapport au cylindre à couteau et à être commandé et eh ce qu'une coupe n'a pas lieu à chaque tour complet du cylindre à couteau, de sorte que l'accélération et le ralentissement nécessaires du cylindre à couteau en vue de l'obtention de formats quelconques peuvent être fortement réduits.L'avantage qui' en résulte est une faible accélération du cylindre à couteau, permettant de faire varier le format entre de larges limites l'e couteau n' exécute donc pas une opération de coupe forcée à chaque tour complet. La longueur de feuille la plus défavorable pour l'accélération est de l'ordre de 1,5 fois le périmètre du couteau. La vitesse périphérique la plus faible du couteau se monte à un tiers environ de la vitesse de la nappe, Dans le cas le plus défavorable, cela équivaut à une réduction de plus de 3096 de l'accélération comparativement à un couteau fixe, ce qui apporte de grands avantages pendant le déroulement du travail. Si la longueur désirée des feuilles est comprise, par exemple, entre le double et le triple du périmètre du couteau, une accéléra~ tion et un ralentissement du cylindre à couteau ne sont pas indispensables. Dans ce cas, le couteau est commandé de manière à n'exécuter une coupe qu'à chaque deuxième ou troisième tour complet. Pour des formats intermédiaires, le ralentissement et l'accélération diminuent aussi notablement, car ils n'ont pas besoin d'avoir lien pendant un seul tour complet, mais peuvent être répartis sur plusieurs tours, donc sur un intervalle de temps plus long. Be cylindre à couteau possède nn entrainement commandé électroniquement, qui est en mesure d'accélérer ou de ralentir le cylindre à couteau d'une quantité déterminée de la vitesse angulaire pendant un tour complet. Des longueurs de tronçons comprises entre 0,7 et 1,5 fois le périmètre du couteau peuvent être ainsi obtenues Avec un couteau rigide, un format plus long nécessiterait une puissance d'ac célération supérieure à la puissance disponible. Pour pouvoir obtenir néanmoins de plus grandes longueurs de tronçons, on rétracte le couteau à l'intérieur du cylindre pour empêcher l'exécution d'une coupe à chaque tour complet. Te temps d'accélération disponible est avantageusement allongé de ce fait et la puissance nécessaire rédui- te en même temps. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'appareil de commande contrôle le mouvement du couteau du cylindre à couteau, de sorte qu'en utilisant pour l'entraînement un moteur électrique par exemple, il est possible de supprimer avantageusement le mécanisme destiné à produire le défaut d'uniformité de l'entraînement. Selon un arrangerent de l'invention, le couteau peut être re- tracte dans le cylindre à couteau, ou être- rabattu par rapport à celui-ci. I1 est certain en tout cas que le couteau n'exécute pas forcément une coupe pour un tour complet du cylindre à couteau. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le couteau peut être réuni à des pistons chargés par des ressorts, actionnables par voie hydraulique et logés de manière coulissante à l'intérieur du cylindre à couteau,. Cette disposition offre l'avantage. de conduire à une construction simple, mais efficace, du couteau mobile. Selon un arrangement de l'invention, la co-nande des pistons peut être assurée au moyen d'une électro-vanne contlée par l'appareil de commande, ce qui garantit-une grande sûreté de fonctionnement par mise en oeuvre d'éléments de machine connus. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le cylindre à couteau peut être associé à un cylindre lisse servant de contres butée. Bans une autre forme de réalisation de l'invention, le cylindre à couteau mobile peut coopérer avec un contre-cylindre, pareillerent à couteau mobile, les deux cylindres étant entraînés par un moteur commun. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels : - la Fig. 1 représente schématiquement le dispositif conforme à llinvention, en élévation de profil, avec arrachement partiel; - la Pig. 2 est une coupe du cylindre à couteau suivant la Fig.1. Conne le montre la Fig. -1, il est prévu un cylindre à couteau 1, entrainé par un moteur 9 au moyen d'une transmission 12. le moteur d'entratnement 9 reçoit ses impulsions de commande d'un appareil élec- tronique de commande 10, par exemple une calculatrice. Le cylindre à couteau 1 est muni d' un perçage continu 2, réuni à une traversée tournante 3 extérieure au cylindre à couteau. Cette traversée tournante 3 est reliée à une électno-vanne 11 pareillement commandée par l'appareil 10. Le perçage continu 2 du cylindre à couteau 1 est en conurmnica- tion avec des chambres cylindriques transversales 13, dans lesquelles sont disposés des pistons 5 pour le soutien du couteau; Ces pis- tons 5 soutenant le couteau sont constitués par des éléments de piston 14 se déplaçant à l'intérieur de chambres cylindriques 13 et par des tiges de piston 15, réunies à une traverse porte-couteau 16 sur laquelle se trouve 7e couteau 4. Tes traverses porte-couteau 16 se déplacent à l'intérieur d'un guidage 6 et leur mouvement est limité par des butées 7 selon la Fig. 2. A l'intérieur des chambres cylindriques 13, chacun des éléments de piston 14 est chargé par un ressort sur sa face supérieure. Le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention est le suivant A travers le perçage continu 2 et la traversée tournante 3, le cylindre à couteau 1 reçoit, par la vanne de commande 11, de l'huile sous pressicn pour l'actionnement du couteau 4. Cette pression dthui- le s'exerce par le bas sur les éléments de piston 14 et, par l'inter- médiaire de la traverse 16, des tiges de piston 15 et des éléments de piston 14, le couteau 4 se déploie d'un peu plus que la hauteur de coupe, jusqu'à ce que la traverse porte-couteau 16 s'applique sur la butée 7 à l'intérieur du guidage 6. Cet actionnement est assuré au moyen de l'appareil électronique 10 commandant l'électro-vanne 11. D'après la longueur choisie des tronçons, cet appareil de commande 10 détermine le nombre de tours à vide ainsi que l'accélération ou le ralentissement nécessaires, réglant également de ce fait le moteur d'entrainement 9 et donnant de plus à ltélectro-vanne 11 l'ordre de déploiement du couteau 4. Lorsque l'opération de coupe a pris fin et qu'aucune autre opération de coupe ne doit être effectuée dans la suite immédiate, l'appareil électronique 10 commande l'électro-vanne de façcn que celle-ci pivote vers la gauche en direction de la flèche et que sa zone II entre en action. L'huile peut ainsi s'échapper des chambres cylindriques 13 et entrer, par le perçage 2 et la traversée tournante 3, dans la zone II de l'électro-vanne de commande 11, de sorte que les ressorts 8 tirent vers le bas la traverse 16 et le couteau 4 par l'intermédiaire des éléments de piston 14 et de leurs tiges 15, si bien que le couteau 4 se rétracte à l'intérieur du cylindre à couteau 1. Le couteau peut être également rétracté et déployé, par exemple par voie électro-hydraulique, ou électromagnétique et mécanique, la commande étant accouplée alors à celle du moteur 9. De plus, la traverse porte-couteau 16 peut être agencée de manière à posséder un moment d'inertie aussi faible que possible, ce qui permet de l'entrai- ner au moyen d'un moteur électrique 9 à accélération rapide avec commande électronique, le mécanisme-nécessaire pour produire le défaut d'uniformité de l'entratnement pouvant être alors avantageusement supprimé. L'invention fournit un dispositif de coupe avec lequel une coupe n'a pas besoin d1avoir lieu à chaque tour complet, du fait que le couteau est rétracté ou éclipsé par des éléments de commande et nten- tre en action que sur ordre d'un appareil de commande, qui règle si multanément l'accélération et le ralentissement du moteur d'entraSne- ment. La contre-butée du couteau du cylindre 1 peut être constituée par un cylindre lisse de surface convenablement conformée. Dans le cadre de l'invention, il est possible aussi d'agencer le couteau inférieur de la même manière que le couteau supérieur et d'entrainer les deux couteaux en commun par la transmission 12. On obtient en tout cas un dispositif de coupe avantageux , dans lequel le couteau peut coulisser ou pivoter par rapport au cylindre à couteau de façon à ne pas effectuer forcément une opération de coupe à chaque tour complet. On obtient de ce fait une réduction favorable de l'accélération comparativement à un couteau fixe et l'on peut couper impeccablement des feuilles à des formats variant entre de larges limites. - RnDICATIORS 1 - Dispositif de sectionnement transversal d'une nappe déplacée en continu d'un matériau tel que du carton, notamment du carton ondulé, comportant au moins un cylindre rotatif à couteau qui peut astre entraîné par un moteur commandé par un appareil de commande, ledit dispositif étant caractérisé en ce que le couteau (4) est agencé de manière à pouvoir se déplacer radialement par rapport au cylindre à couteau (1) et à être commandé, et en ce qu'une coupe n'a pas lieu à chaque tour complet du cylindre à couteau, de sorte que l'accéléra- tion et le ralentissement nécessaires du cylindre à couteau en vue de l'obtention de formats quelconques peuvent être fortement réduits. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil de commande (10) contrôle le mouvement du couteau (4) du cylindre à couteau (1). 3 - Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le couteau (4) peut être rétracté dans le cylindre à couteau (1). 4 - Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le couteau peut être rabattu par rapport au cylindre à couteau. 5 - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le couteau (4) est réuni à des éléments de piston (14) chargés par des ressorts, actionnables par voie hydraulique et logés de manière coulissante à l'intérieur du cylindre à couteau (1). 6 - Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la commande des éléments de piston (14) est assurée au moyen d'une électro-vanne (Il) contrôlée par l'appareil de commande (103. 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications pré cédantes, caractérisé en ce que le cylindre portant le couteau mobile coopère avec un cylindre lisse servant de contre-butée. 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications la 6, caractérisé en ce qu'au cylindre portant le couteau mobile est associé un contre-cylindre avec couteau mobile, les deux cylindres étant entraînés en commun par le moteur (9) 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mouvement est imprimé au couteau par voie électro-hydraulique ou électromagnétique et mé canique.