Brevet FR2392916A1 — publié le 19781229

La présente invention concerne un dispositif pour effectuer des découpages dans une bande de matériau défilant en continu, à intervalles réguliers le long de la bande, et pour évacuer les chutes de matériaux résultant du découpage, comprenant deux cylindres d'axes parallèles, tournant dans les sens opposés et disposés en contact avec les faces opposées de la bande à découper, au moins un ensemble de coupe porté par l'un des deux cylindres, et des moyens pour saisir les chutes découpées et pour les évacuer vers un dispositif collecteur de chutes, lesdits moyens de saisie et dévacuation des chutes étant portés par l'un des deux cylindres. La présente invention est notamment applicable à l'imprimerie et, en particulier, à la fabrication des enveloppes dites intégrées, bien connues encore sous la dénomination anglaise "data mailing", Les elitreloppes intégrées sont formées en superposant plusiellrs bandes de papier, à savoir une premiè- re bande appelée "journal" - destinée à être conservée par ltexpéditeurt une deuxième bande destinée à former la face supérieure des enveloppes, au moins une troisième bande portant les mimes informations que le journal et destinée à former le contenu des enveloppes, et une quatrième bande destinée à former le dos des enveloppes. Avant que les quatre bandes de papier -ne soient rassemblées et superposées dans l'ordre susindiqué, et avant que les deuxième et quatrième bandes ne soient collées le long de leurs bords longitudinaux et dans des zones transversales régulièrement espacées suivant l'axe longitudinal des bandes, il est nécessaire de réaliser des encoches transversales dans la troisième bande, sur la majeure partie de la largeur de cette troisième bande, à des emplacements correspondants aux parties transversales des deuxième et quatrième bandes devant être collées entre elles, afin de permettre ultérieurement ltextraetion du contenu de chaque enveloppe intégrée lorsqu'elle est ouverte par le destinataire. Les encoches transversales sont en partie réalisées par un dispositif de coupe du type susindiqué, qui comporte en général plusieurs ensembles de coupe régulièrement espacés angulairement sur -la périphérie de l'un des deux cylindres, chaque ensemble de coupe comprenant deux couteaux parallèles entre parfaitement synchronisé avec la vitesse de rotation des cylindres de telle façon que les poussoirs se rétractent au moment où Iee pointes saisissent les chutes, et qutils éjectent les chutes lorsque les pointes arrivent dans la zone du dispositif collecteur de chutes.En outre, comme tous les dispositifs mécaniques, les moyens de saisie et d'évacuation du type à pointes et à poussoirs sont sujets à une usure d'autant plus importante que les rouleaux tournent à grande vitesse et que, par conséquent, les poussoirs doivent être animés d'un mouvement alternatif de grande fréquence. Enfin, dans les dispositifs de coupe antérieurement connus, le cylindre portant le ou les ensembles de coupe est généralement disposé au-dessus de l'autre cylindre. Dans ces conditions, lorsque les moyens de saisie et d'évacuation de chutes sont portés par le mdme cylindre que le ou les ensembles de coupe, c'est-à-dire le cylindre supérieur, l'évacuation des chutes ne peut se faire que vers le haut.En conséquence, le dispositif collecteur de chutes doit entre disposé au-dessus du cylindre supérieur et comprendre des moyens d'aspiration relativement puissants pour pouvoir évacuer les chutes saisies par les pointes et éjectées par les poussoirs. La présente invention a essentiellement pour but de fournir un dispositif de coupe du type susindiqué, qui est équipé de moyens de saisie et d'évacuation des chutes extrtme- ment fiables, peu sujets à usure de construction simple et ne nécessitant que des réglages très simples. A cet effet, le dispositif selon la présente invention est caractérisé en ce que les moyens de saisie et d'évaouation des chutes sont constitués par au moins un ensemble de buses situé à la.périphérie d1un des deux cylindres (pas nécessairement le mdme que celui portant l'ensemble de coupe) et reliées alternativement à une source de vide et à une source dtair comprimé selon la position angulaire instantanée des buses. On décrira maintenant une forme d'exécution préférée de la présente invention en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 montre une partie d'une bande de papier utilisée pour former le contenu d'une série d'enveloppes inté entre eux et à l'axe du cylindre et espacés d'une distance correspondant à la largeur des encoches à former. Il est extrêmement important que les chutes résultant du découpage soient évacuées. Autrement, elles ont tendance à venir s'intercaler entre les bandes de papier superposées, notamment dans des zones où ces bandes doivent être collées les unes aux autres. I1 en résulterait donc un collage incorrect des bandes de papier et, par conséquent, la production d'enveloppes défectueuses. Pour éviter cela, on a déjà proposé d'équiper les dispositifs de coupe de moyens de saisie et d'évacuation des chutes. Dans les dispositifs de coupe antérieurement connus, les moyens de saisie et d'évacuation des chutes sont constitués par des pointes propres à saisir les chutes résultant du découpage et par des poussoirs ou jecteurs associés aux pointes pour dégager res chutes saisies par lesdites pointes et les éjecter dans une zone où les chutes sont récupérées par un dispositif collecteur. Les pointes et les poussoirs y associés sont généralement portés par un troisième cylindre disposé immédiatement en aval des deux cylindres susmentionnés, ou par le cylindre portant le ou les ensembles de coupe. Dans le deuxième cas, les pointes et les poussoirs y associés sont disposés entre les deux couteaux de chaque ensemble. Toutefois, les moyens de saisie et d'évacuation antérieurcment connus, du type à pointes et à poussoirs, ne sont pas fiables. En effet, ou bien les chutes restent piquées sur les pointes sans entre éjectées par les poussoirs, elles s'accumulent sur les pointes et il arrive un moment où les chutes saisies en dernier s'échappent des pointes avant de parvenir au dispositif collecteur et retombent entre les bandes de papier; ou bien, du fait de l'usure des pointes, Les chutes sont insuffisamment saisies et sont éjectées par la force centrifuge, due à la grande vitesse de rotation des cylindres, avant quelles ne parviennent au dispositif collecteur de chutes, et elles retombent entre les bandes de papier. En outre, les moyens de saisie et d'évacuation du type à pointes et à poussoirs sont d'une construction compliquée, nécessitent des réglages délicats et un système pour l'entraSnement en va-et-vient d poussoirs, système à'entraînement qui doit grées. La figure 2 est une vue en partie en élévation et en partie en coupe dtun dispositif de coupe comportant des moyens de saisie et dtévacuation des chutes conformes à la présente invention. La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue, à échelle agrandie, dc la face d'extrémité d > un organe distributeur faisant partie du dispositif représenté sur les figures 2 et 3. En se reportant tout d'abord à la figure 1, on peut y voir une partie d'une bande de papier 1 du genre de celles utilisées pour former le contenu d'une série d'enveloppes intégrées. Comme cela a déjà été expliqué plus haut, des encoches transversales 2 (zones hachurées) doivent entre découpées dans la bande de papier 1 afin de séparer les contenus respectifs 3 des enveloppes intégrées avant que deux autres bandes de papier (non montrées) destinées à former respectivement la face supérieure et le dos des enveloppes intégrées ne soient placées respectivement au-dessus et au-dessous de la bande de papier 1, et avant que ces deux autres bandesnesoient collées entre elles le long de leurs bords longitudinaux et dans des zones transversales correspondant aux encoches 2. Les cOtés 2a et 2b de chaque encoche 2 sont coupés pratiquement simultanément par le dispositif de coupe qui sera décrit en détails plus loin, tandis que le fond 2c de chaque encoche 2 est généralement coupé par un autre dispositif de coupe (non montré) disposé en amont ou en aval du dispositif de coupe coupant les cOtés 2a et 2b (en considérant le sens du défilement de la bande de papier t). Dans le cas présent, cet autre dispositif de coupe est disposé en amont du dispositif de coupe qui va maintenant entre décrit en faisant référence aux figures 2 et 3. Le dispositif de coupe représenté sur les figures 2 et 3 comprend, de façon connue en soi u n cylindre supérieur 4 et un cylindre inférieur 5, dont les axes sont parallèles et horizontaux et entre lesquels défile la bande de papier 1 (montrée en trait mixte sur la figure 3). Les deux cylindres 4 et 5 sont supportés et montés à rotation à leurs extrémités dans deux plaques verticales d'extrémité 6 et 7. De préférence, les plaques 6 et 7 sont montées coulissantes dans des supports respectifs 8 et 9 en forme de U, qui sont fixés au chassies tubulaire 10 de la machine de fabrication des enveloppes intégrées. Les ouvertures supérieures des supports 8 et 9 peuvent être fermées par des barrettes 11 et 12 fixées aux supports par des vis 13. Les plaques 6 et 7 peuvent être maintenues en place dans les supports 8 et 9 par des vis latérales de blocage 14 et par des vis de serrage 15 agissant sur des cales d'épaisseur 16 et 17 prenant appui sur le bord supérieur des plaques 6 et 7.Ainsi, les plaques 6 et 7 et les rouleaux 4 et 5 peuvent Outre facilement démontés, par exemple pour des questions de maintenance ou en vue du remplacement des rouleaux 4 et 5 par un autre jeu de rouleaux de diamètres différents. Le cylindre supérieur 4 est équipé, de façon connue en soi, dcau moins un ensemble de coupe, par exemple quatre ensembles de coupe 18a à 18d régulièrement espacés angulairement de 90 degrés à la périphérie du cylindre supérieur 4, comme cela est plus particulièrement visible sur la figure 3. Chaque ensemble de coupe 18a à 18d comprend deux couteaux 19 parallèles entre eux et à l'axe du cylindre supérieur 4, qui sont espacés l'un de l'autre d'une distance correspondant à la largeur des encoches 2 (figure 1) devant être formées dans la bande de papier 1. Conformément àlaprésente invention, les chutes de papier (zones hachuréesdanslafipire 1) résultant du découpage des encoches 2 danslabande de papier 1 par les couteaux 19 sont saisies et évacuées par des moyens de type pneumatique. De préférence, les moyens pneumatiques de saisie et d'évacuation des chutes sont portés par le cylindre inférieur 5 et comprennent au moins un ensemble de buses, par exemple quatre ensembles de buses 20a à 20b régulièrement espacés angulairement de 90 degrés à la périphérie du cylindre inférieur 5, comme cela est plus particulièrement visible sur la figure 3.Chaque ensemble de buses 20a à 20d comprend une série d'orifices 21a à 21d, respectivement, qui sont formés dans la paroi périphérique du cylindre inférieur 5, les orifices dé chaque série étant alignés suivant une génératrice du cylindre 5. Les orifices 21a communiquent avec un passage commun 22a par des passages radiaux respectifs 23a formés dans le cylindre 5.De même, les orifices 21b, 21c et 21d des trois autres séries communiquent respectivement avec des passages communs 22b, 22c et 22d respectivement par des passages radiaux 23b, 23c et 23ss. Comme.montré sur les figures 2 et 3, les quatre passages communs 22a à 22d peuvent hêtre constitués par des rainures espacées de 90 degrés et formées longitudinalement dans la surface périphérique d'un élément cylindrique 24 emmanché à force dans un trou axial borgne 25 du cylindre 5. Les quatre passages 22a à 22d pourraient aussi Outre formés par quatre trous borgnes espacés de 90 degrés et.percés directement dans le cylindre 5 parallèlement à son axe et à une distance radiale donnée de cet axe.Les passages 22a à 22d sont prolongés axialement vers l'sxté- rieur respectivement' par des trous 26a à 26d traversant longitudinalement de part en part un bout d'arbre 27, qui prolonge axialement le cylindre 5 à une de ses extrémités et qui est fixé à celui-ci de façon à tourner avec lui. Les trous 26a à 26d sont aussi espacés de 90 degrés et sont percés dans le bout d'arbre 27 parallèlement à son axe et sensiblement à la meme distance radiale que les passages 22a à 22d. Pendant la rotation du cylindre inférieur 5, chaque série d'orifices 21a à 21d peut outre mise en communication alternativement avec une source de vide 28 et une source d'air comprimé 29 (figure 2) respectivement à travers les passages 23a à 23d, les passages 22a à 22d les passages 26a à 26d et à travers un organe distributeur fixe 30 (figures 2 et 4). Comme le montre plus particulièrement la figure 2, l'organe distributeur fixe 30 a une face d'extrémité en contact glissant avec la face d'extrémité du bout d'arbre 27. Comme le montre plus particulièrement la figure 4 deux cavités séparées 31 et 32, de forme arquée* sont formées dans ladite face d'extrémité de l'organe distributeur fixe 30. Les deux cavités 31 et 32 s'étendent suivant deux arcs entièrement distincts d'un mOme cercle 33, qui est centré sur l'axe du cylindre inférieur 5 et qui a un rayon sensiblement égal à la distance radiale susmentionnée entre chaque passage 26a à 26d et l'axe du cylindre 5. De la sorte, pendant la rotation du cylindre 5* l'0xtre'ni:it dechaquepassage 26a à 26d "balaye" les cavités 31 et 32. La cavité 31 est reliée à la source de vide 28 par un conduit 34 percé dans l'organe distributeur fixe 30 et par un tuyau flexible 35. De même, la cavité 32 est reliée à la source d'air comprimé 29 par un conduit 36 percé dans l'organe distributeur fixe 30 et par un tuyau flexible 37. Une lèvre cylindrique périphérique 38 (figure 2) prolonge le bout d'arbre 27 au-delà de sa face d'extrémité et s'engage dans une cavité annulaire 39 (figure 4) formée dans la face d'extrémité adjacente de l'organe distributeur fixe 30, de façon à assurer l'étanchéité à l'air. L'organe distributeur fixe 30 a une surface extérieure cylindrique 40 coaxiale à l'axe du cylindre inférieur 5, et il est monté avec possibilité de rotation dans un support fixe 41. Un moyen de blocage, tel que par exemple une vis de serrage 42, permet d'immobiliser l'organe distributeur 30 dans une position angulaire fixe, mais réglable par rapport au support 41. Ainsi, en donnant à l'organe distributeur fixe 30 une position angulaire appropriée, il est possible de faire en sorte que, pour chaque révolution du cylindre inférieur 5, chaque série d'orifices 21a à 21d est mise en communication avec la source de vide 28 un peu avant que la série considérée d'orifices n'arrive en contact avec la face inférieure de la bande de papier 1, jusqu'à ce que ladite série considérée d'orifices arrive dans la zone d'un collecteur de chutes 43 (montrée en trait mixte dans la figure 3), qui est disposé en-dessous du cylindre inférieur 5, et que, ensuite, la série considérée d'orifices est mise en communication avec la source d'air comprimé 29 pendant le temps où ladite série d'orifices passe devant le collecteur de chutes 43. Les cylindres 4 et 5- ont le mOrne diamètre et sont entratnés en rotation à la mOrne vitesse, mais dans des sens opposés comme montré par les flèches dans la figure 3. A cet effet, deux pignons 45 et 46 ayant le même diamètre et le mOme nombre de dents sont-respectivement fixés sur le bout d'arbre 27 du cylindre inférieur 5 et sur un bout d'arbre 47 du cylindre supérieur 4. Les deux pignons 45 et 46 sont mutuellement en prise et ltentratnement de l'ensemble est assuré au moyen d'un pignon 48 qui est fixé sur le bout d'arbre 27 et qui est relie à une source d'entraînement (non montrée), telle que par exemple un moteur électrique. Des dispositions sont prises au montage des deux cylindres 4 et 5 pour que les phases de rotation de ces deux cylindres soient synchronisées, c'est-à-dire pour que l'ensemble de coupe 18a et I1 ensemble de buses 20a arrivent sensiblement en mOme temps en contact avec les faces opposées de la bande de papier 1 à découper à chaque révolution des cylindres 4 et 5. Dans ces conditions, il en sera de même pour l'ensemble de coupe 18b et l'ensemble de buses 20b pour l'ensemble de coupe 18c et l'ensemble de buses 20c et pour ltensemble de coupe 18d et l'ensemble de buses 20d.Ainsi, à chaque ensemble de coupe est respectivement associé fonctionnellement un ensemble de buses, de telle sorte que la chute de papier qui est découpée dans la bande 1 à un moment donné par un ensemble de coupe par exemple l'ensemble de coupe 18a, est saisie au mdme moment par aspiration par l'ensemble associé de buses, par exemple 11 ensemble de buses 2osa, puis la chute découpée est acheminée par ledit ensemble de buses 20a Jusqu'au collecteur de chutes 43. dans lequel elle est éjectée par soufflage. Les chutes ainsi éjectées tombent par gravité dans le collecteur 43. Ce collecteur 43 peut entre par exemple constitué par un bac ou par une trémie.Bien que cela ne soit pas absolument indispensable, les chutes tombées au fond du collecteur 43 peuvent entre acheminées par gravité ou par aspiration vers un collecteur plus vaste. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, la présente invention fournit un dispositif de coupe et d'évacuation des chutes particulièrement simple et efficace* ne nécessitant aucun réglage délicat, ni aucune pièce mobile pour saisir et éjecter les chutes. En outre, comme les chutes sont évacuées vers le bas, ensemble présente un encombrement en hauteur nettement plus faible que les dispositifs antérieurement connus, et il n'y a pas de risque que les chutes retombent sur la bande de papier 1 et viennent s'intercaler entre celles-ci et la bande de papier qui lui est ensuite superposée. Bien que dans le dispositif de coupe et d'évacuation des chutes, dont une forme d'exécution a été décrite ci-dessus à titre d'exemple et qui est plus particulièrement destiné à Outre utilisé dans la fabrication des enveloppes intégrées, il est plus rationnel que les ensembles de coupe 18a à 18d soient portés par le cylindre supérieur 4 et que les ensembles de buses 20a à 20b soient portés par le cylindre inférieur 5, il va de soi que* pour d'autres applications, les positions respectives des deux cylindres pourraient être inversées. En outre, au lieu que les ensembles de coupe 18a à 18b et les ensembles de buses 20a à 20d soient portés par des cylindres différents, ils pourraient Outre portés par le même cylindre. Dans ce dernier cas, les orifices 21a à 21d et les passages radiaux 23a à 23d pourraient être formés entre les deux couteaux 19 des ensembles de coupe 18a à 18d. En outre, au lieu que les moyen de saisie et d'évacuation des chutes soient associés au dispositif de coupe destiné à former les côtés 2a et 2b des encoches 2, ils pourraient être associés au dispositif de coupe destiné à former le fond 2c des encoches 2. Dans ce dernier cas, le dispositif de coupe destiné à former le fond 2c des encoches 2 doit être disposé en aval du dispositif de coupe destiné à former les côtés 2a et 2b desdites encoches (en considérant le sens de défilement de la bande de papier 1). il est du reste bien entendu que la forme d'exécution de la présente invention qui a été décrite ci-dessus, a été donné à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 10 Dispositif pour effectuer des découpages dans une bqnde de matériau défilant en continu, à intervalles réguliers le long de la bandes et pour évacuer les chutes de matériaux résultant du découpage, comprenant deux cylindres d'axes parallèles, tournant dans des sens opposés et disposés en contact avec les faces opposées de la bande à découper, au moins un ensemble de coupe porté par l'un des deux cylindres, et des moyens pour saisir les chutes découpées et pour les évacuer vers un dispositif collecteur de chutes, lesdits moyens de saisie et d'évacuation des chutes étant portés par l'un des deux cylindres, caractérisé en ce que lesdits moyens de saisie et d'évacuation des chutes sont constitués par au moins un ensemble de buses 20a situées à la périphérie d'un des deux cylindres 4 et 5 (pas nécessairement le même que celui portant l'ensemble de coupe) et reliées alternativement à une source de vide 28 et à une source d'air comprimé 29 selon la position angulaire instantanée des buses. 20 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble de buses 20a est constitué par une série d'orifices 21a formés dans la paroi périphérique du cylindre 5 portant les moyens de saisie et d'évacuation* lesdits orifices 21a étant alignés suivant une génératrice dudit cylindre et communiquant avec un passage 22a, 26a commun à tous les orifices 21a de la série par des passages radiaux respectifs 23a formés dans le cylindre 5, ledit passage commun 22a 26a étant formé dans ledit cylindre 5 et dans un bout d'arbre 27 prolongeant axialement le cylindre 5 à une de ses extrémités et tournant avec lui. 30 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit passage commun 22a, 26a s'étend parallèlement à l'axe du cylindre 5 et du bout d'arbre 27, à une distance radiale donnée de cet axe, jusqu'à la face d'extrémité dudit bout d'arbre, et en ce qu1.il est prévu un organe distributeur fixe 30 ayant une face d'extrémité qui est en contact glissant avec la face d'extrémité du bout d'arbre 27, et dans laquelle sont formées deux cavités séparées 31 et 32, de forme arquée, qui s'étendent suivant deux arcs entièrement distincts d'un même cercle 33 centré sur l'axe du cylindre 5 et ayant un rayon sensiblement égal à ladite distance radiale donnée, et qui sont respectivement reliées par des conduits respectifs 34 35 et 362 37 à la source de vide 28 et à la source d'air comprimé 29. 40 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe distributeur fixe 30 a une surface extérieure cylindrique 40 coaxiale à l'axe du cylindre 5 et du bout d'arbre 27 et est monté avec possibilité de rotation dans un support fixe 41, et en ce qutil est prévu un moyen de blocage 42 permettant d'immobiliser 11 organe distributeur 30 dans une position angulaire fixe, mais réglable, par rapport au support 41. 50 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les deux cylindres ont des axes horizontaux et sont disposés l'un au-dessus de l'autre, et dans lequel ledit ensemble de coupe est porté par le cylindre supérieur, caractérisé en ce que ledit ensemble de buses 20a est porté par le cylindre inférieur 5, et en ce que les phases de rotation des deux cylindres 4 et 5 sont synchronisées de telle sorte que l'ensemble de coupe 18a et l'ensemble de buses 20a viennent sensiblement en mOme temps en contact avec les faces opposées de la bande 1 à découper. 60 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel ledit ensemble de coupe comporte une paire de couteaux parallèles entre eux et à l'axe du cylindre portant l'ensemble de coupe, et qui sont espacés l'un de l'autre d'une distance prédéterminée, caractérisé en ce que ledit ensemble de buses 20a est porté par le même cylindre que l'ensemble de coupe 18a entre les deux couteaux 19 de celui-ci. 70 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel il est prévu plusieurs ensembles de coupe régulièrement espacés angulairement à la périphérie de l'un des deux cylindres, caractérisé en ce qu'il est prévu un nombre égal d'ensembles de buses 20a à 20d, chaque ensemble de buses étant associé fonctionnellement a un ensemble de coupe respectif.