Brevet FR2370582A1 — publié le 19780609

L'invention a trait à des perfectionnements apportés aux machines permettant de confectionner des emballages réalisés à partir d'éléments tubulaires obtenus par l'encollage de plusieurs bandes en matériaux fibreux, cellulosiques, métalliques, plastiques et d'une manière générale tout matériau en bandes, cet encollage s'effectuant selon un pas de vis déterminé. Pour réaliser des emballages cylindriques en carton et autre matériau analogue, on confectionne au préalable des éléments- tubulaires que l'on section ne par la site en tronçons de longueur donnée. Ces éléments tubulaires sont constitués de plusieurs bandes de papier, par exemple, qui aont collées les unes sur les autres. Le nombre de ces bandes est fonction de ltépaisseur de la paroi du tube que l'on désire obtenir.Toutefois, pour obtenir le tube, ces bandes ne sont pas enroulées d'une manière concentrique mais selon un mouvement helicoidal. I1 arrive fréquemment que la bande externe comporte une suite répétée d'inscriptions et il devient alors indispensable que les coupes soient toujours rigoureusement aux mêmes emplacements. Par ailleurs, on peut sectionner individuellement chaque tronçon dès sa formation mais on peut également procéder à des coupes multiples pour tronçonner en une seule passe un élément tubulaire permettant ainsi d'obtenir une pluralité de tronçons. La présente invention a pour but de fournir des perfectionnements aux machines existantes pour obtenir des coupes multiples d'un élément tubulaire à des emplacements déterminés et identiques pour chaque phase de coupe. A cet effet, l'invention concerne des perfectionnements apportés aux machines permettant de confectionner des emballages réalisés à partir d'éléments tubulaires obtenus par l'encollage de plusieurs bandes en matériaux fibreux, cellulosiques, métalliques, plastiques et d'une maniere générale tout matériau en bandes, cet encollage s'effectuant selon un pas de vis déterminé, caractérisés en ce que lesdites machines comportent un dispositif de coupes multiples, soumis à un déplacement dans l'axe d'avance de l'élément tubulaire, dont les vitesses d'avance et de coupe variables sont synchronisées avec la vitesse d'avance de l'élément tubulaire par l'intermédiaire de moyens d'entraînement et de commande sollicités par les moyens de formage dudit élément tubulaire. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin annexé dans lequel la figure unique est une vue en élévation d'une machine pourvue du dispositif de coupes multiples conforme à l'invention. On se réfère à~la figure. La machine I comporte un bâti 2 en forme de caisson renfermant les différents éléments de commande, d'une part, des moyens de formage des éléments tubulaires 3 et, d'autre part, dtun dispositif de coupes multiples 4. Ce bâti 2 présente à sa partie supérieure une table 5. Cette table 5 est traversée par une articulation 6 servant de pivot aux moyens de formage 3. Ces moyens sont constitués d'un support horizontal 7 pivotant autour de l'articulation 6 pour former un certain angle avec l'axe longitudinal 8 de la machine 1. On dispose sur ce support 7 deux tambours 9 et 10 mobiles en rotation et reliés entre eux par une courroie 11. Celle-ci s'enroule partiellement autour d'une broche 12 dont une des extrémités est engagée dans la poupée 13. Les deux tambours 9 et 10 sont placés de part et d'autre de la broche 12. La position angulaire de ces tambours 9 et 10 ainsi que leur vitesse de rotation sont fonction du diamètre de l'élément tubulaire ainsi que l'épaisseur de la paroi. En conférant aux tambours 9 et 10 une certaine position angulaire la courroie 11 décrit un mouvement hélico;dal provoquant, d'une part, un enroulement hélicoïdal des différentes bandes de papier en métal et autres préalablement pourvues d'une couche de colle et, d'autre part, l'avance en continu de l'élément tubulaire sur la broche 12. Du fait que la courroie 11 s'enroule partiellement autour de la broche 12, on applique les différentes bandes les unes sur les autres pour obtenir ledit élément tubulaire. Par l'intermédiaire d'un moyen de règlage 14, on peut modifier la position angulaire de ces tambours 9 et 10. A l'intérieur de la broche 12 coulisse un arbre 15 dont une extrémité 16 glisse sur un tambour horizontal 17 maintenu par des paliers 18 solidaires d'un support 19 fixé sur la table 5 du b ti 2 alors que l'autre extrémité 20 est engagée dans un chariot mobile 21 se déplaçant dans le sens de l'axe longitudinal 8 de la machine 1. Cet arbre 15 est entraîné en rotation par un pignon mené 22 solidaire en rotation de cet arbre 15 mais pouvant coulisser sur celuici. On dispose en dessous de cet arbre 15 un second arbre 23 dont l'extrémité 24 est engagée dans le chariot mobile 21. Cet arbre 23 est également entraîné en rotation par un second pignon mené 25 solidaire en rotation mais pouvant coulisser sur ledit arbre 23. L'autre extrémité 26 est pourvue d'un pignon moteur 27. Ce pignon moteur 27 entraîne deux pignons menés 28 fixés sur deux arbres latéraux 29 du dispositif de coupes multiples 4. Ce dispositif comporte un chariot 30 pourvu à ses extrémités avant et arrière 31, 32 de paires de cou lis sceaux 33, 34 glissant le long de deux axes parallèles 35 formant rail de guidage et maintenus par des paliers 36, 37, 38, 39 fixés sur la table 5 du bâti 2. Ces deux axes 35 sont disposés de part et d'autre de l'axe longitudinal 8 de la machine 1. Sur les arbres lateraux 29 sont disposés plusieurs ensembles de coupe 40. Le nombre de ces ensembles est fonction du nombre de tronçons que l'on veut obtenir à partir d'un élément tubulaire. Chaque ensemble de coupe 40 comporte une paire de coussinets 41 enfilés sur les arbres latéraux 29. Ces coussinets 41 ne sont pas solidaires en ro tation desdits arbres latéraux 29. Chaque coussinet 41 est pourvu d'un bras 42 dont l'extrémité 43 est munie d'un moyeu 44. A travers ce moyeu 44 est enfilé un arbre 45. On dispose sur l'une des extrémités 46 de cet arbre 45 un élément de coupe 47 et sur l'autre extrémité 48 un pignon mené 49. Celui-ci est relié par une chaîne 50 à un pignon moteur 51 solidaire en rotation de l'arbre latéral 29. Par ailleurs, le coussinet 41 comporte un axe d'articulation 52 sur lequel est enfilée l'extrémité 53 d'une biellette 54 dont l'autre extrémité 55 est reliée par un second axe d'articulation 56 à un disque 57. Ce disque 57 est solidaire en rotation d'un arbre central 58 placé dans le prolongement de l'arbre 23.Cet arbre central 58 est entraîné en rotation par un vérin 59 relié à l'extrémité dudit arbre 58. Les moyens de formage des éléments tubulaires 3 sont entraînés par un moteuvariateur 60. Celui-ci, par l'intermédiaire d'une transmission 61 composée d'une poulie motrice 62, d'une poulie menée 63 et d'un moyen de liaison 64, entraîne un arbre secondaire 65 maintenu par des paliers 66, 67 montés sur des supports 68, 69. Cet arbre secondaire 65 entraîne un premier jeu de poulies variatrices 70 reliant ledit arbre 65 par l'intermédiaire d'un embrayage à disques 71 à une vis mère 72. Sur celle-ci se déplace un écrou 73 solidaire du chariot 30. Pour assurer le retour du chariot 30 à sa position normale, on prévoit à l'extrémité arrière 74 de la vis mère 72 un second embrayage à disques 75 relié par des courroies 76 à un moteur 77. De plus, on prévoit-un vérin auxiliaire 78 pourvu d'électrovalves 79. Le piston 80 de ce vérin 78 est relié par une biellette 81 à l'écrou 73. De ce fait, on annihile tout fléchissement de la vis mère 72. Ce vérin auxiliaire 78 a également pour but de ralentir le retour du chariot 30 et de positionner celui-ci toujours au même endroit lors du début du cycle de formage de l'élément tubulaire. Par ailleurs, l'arbre secondaire 65 entraîne un second jeu de poulies variatrices 82. La poulie menée 83 est disposée sur un arbre 84 dont ltex- trémité 85 est pourvue d'un pignon moteur 86 qui, par l'intermédiaire d'une liaison 87, entraîne le pignon mené 22 de l'arbre 15. A proximité de ce second jeu de poulies variatrices 82 est disposé un troisième jeu de poulies variatrices 88. La poulie menée 89 est solidaire en rotation d'un arbre 90 présentant à son autre extrémité 91 un pignon moteur 92 qui, par l'intermédiaire d'une liaison 93, entraîne le pignon mené 25 du second arbre 23. Pour déclencher la phase de coupe, la machine 1 comporte un élément de commande telle qu'unie cellule photo-électrique 94 disposée à l'extrémité de l'arbre 15. Cette cellule photo-électrique agit lorsque l'élément tubulaire est dépourvu d'étiquettes. De même, on prévoit une seconde cellule photo-électrique 95 placée dans la ligne médiane transversale du chariot 30. Cette seconde cellule photo-électrique 95, coopérant avec des repères prévus sur la bande à étiquettes, assure un repérage de précision. En effet, les étiquettes sont calculées avec une longueur supplémentaire de 0,5 à 1 millimètre selon le modèle. On obtient une très faible chute à l'extrémité avant de l'élément tubulaire. Toutefois, les autres coupes doivent être réalisées à un emplacement bien déterminé pour éviter que l'étiquette collée sur l'élément tubulaire soit endommagée. C'est pourquoi, le repérage se fait au point médian de I'ensemble du dispositif de coupe 4. On soumet ces cellules photo-électriques 94, 95 à un asservissement par I'intermédiaire d'un micro-moteur pour déplacer ces cellules photo-électriques en marche et pour corriger les constantes de temps de réponse en fonction de la vitesse de production. Le fonctionnement de la machine est le suivant - par l'intermédiaire de la courroie 11, on provoque l'avance hélicoidale de l'élément tubulaire sur la broche 12. Lorsque L'extrémité de cet élément tubulaire entre en liaison avec la cellule photo-électrique 94, on provoque l'enclenchement du moteur-variateur 60. Celui-ci entraîne l'arbre secondaire 65. Celui-ci, par l'intermédiaire du jeu de poulies variatrices 70, de l'embrayage à disques 71 et de la vis mère 72, provoque l'avance du chariot 30 et, par voie de conséquence, de tout le dispositif de coupe 4. Simultanément, il y a avance du chariot mobile 21 et, par voie de consequence, des arbres 15 et 23. Ces arbres 15 et 23 sont soumis à un mouvement de rotation par l'intermédiaire de l'arbre secondaire 65, du second jeu de poulies variatriees 82, de arbre 84, du pignon moteur 86, de l'élément de liaison 87 et du pignon mené 22 respectivement par l'intermédiaire du même arbre secondaire 65, du troisième jeu de poulies variatrices 88, de l'arbre 90, du pignon moteur 92, de l'élément de liaison 93 et du pignon mené 25. La rotation de l'arbre 23 provoque l'entraînement en rotation de l'arbre 29 par l'intermédiaire du pignon moteur 27 et du pignon mené 28. La rotation de l'arbre 29 entraîne, elle, la rotation de l'arbre 45, donc de l'élé- ment de coupe 47 par l'intermédiaire du pignon moteur 5l, de la chaîne 50 et du pignon mené 49. Parallèlement, on sollicite le vérin 59 qui, lui, entraîne en rotation l'arbre central 58. Celui-ci entraîne en rotation le disque 57 qui, par l'intermédiaire de la biellette 54, confère au bras 42 un mouvement pendulaire. Par ce mouvement pendulaire, on fait décrire à l'arbre 45 un arc de cercle dont le centre est l'arbre 29 et le rayon la longueur du bras 49. Ainsi, l'élément de coupe 47 est soumis à un triple déplacement dans l'espace - le premier : rotation autour de son axe, - le second : mouvement pendulaire pour tronçonner l'élénient tubulaire, - le troisième : déplacement longitudinal en fonction de l'avance de l'élément tubulaire. Lorsque l'élément tubulaire est coupé en plusieurs tronçons, les differentes pièces reviennent à leur position départ. L'arbre 15 se retire de l'intérieur des tronçons de l'élément tubulaire. De ce fait, lesdits tron çons sont libérés et tombent sur un élément d'évacuation 96. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'es- prit de l'invention. Revendications 10) Perfectionnements apportés aux machines permettant de confectionner des emballages réalisés à partir d'éléments tubulaires obtenus par l'encol- lage de plusieurs bandes en matériaux fibreux, cellulosiques, métalliques, plastiques et d'une manière générale tout matériau en bandes, cet encollage s'effectuant selon un pas de vis déterminé caractérisés en ce que lesdites machines comportent un dispositif de coupes multiples 4 soumis à un déplacement dans l'axe d'avance de l'élément tubulaire dont les vitesses d'avance et de coupe variables sont synchronisées avec la vitesse d'avance de l'élément tubulaire par l'intermédiaire de moyens d'entraînement et de commande 65 sollicités par les moyens de formage 4 dudit élément tubulaire. 20) Perfectionnements selon la revendication 1 caractérisés en ce que les moyens d'entraînement et de commande sont un arbre secondaire 65 entra;- né en rotation par un moteur-variateur 60 constituant l'élément de commande des moyens de formage 3 par l'intermédiaire d'une transmission 61, ce qui permet de synchroniser la vitesse de rotation de l'arbre secondaire 65 et celle conférée aux moyens de formage 3. 30) Perfectionnements selon les revendications 1 et 2 caractérisés -en ce que l'arbre secondaire 65 comporte trois jeux de poulies variatrices 70, 82 et 88 dont la première 70, par l'intermédiaire d'un embrayage à disques 71, entraîne une vis mère 72 pourvue d'un écrou 73 solidaire du dispositif de coupes multiples 4 pour son déplacement longitudinal ; dont la seconde 82, par l'intermédiaire dun arbre 84, d'un pignon moteur 86, d'un- élément de liaison 87, d'un pignon mené 22, entraîne un arbre 15 sur lequel coulisse l'élément tubulaire en cours de formation et dont la troisième 88, par l'intermédiaire d'un arbre 90, d'un pignon moteur 92, d'un élément de liaison 93, d'un pignon mené 25, entraîne un arbre 23 qui, lui, entraîne en rotation des éléments de coupe 47 du dispositif de coupe 4. 40) Perfectionnements selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisés en ce que les arbres 15 et 23 sont soumis à un déplacement longitudinal pour, d'une part, soutenir jusqu'à la fin de la coupe les tronçons coupés de l'élé- ment tubulaire qui, après retrait dudit arbre 15, sont libérés et tombent sur un élément d'évacuation 96 et, d'autre part, assurer l'entraînement en rotation des éléments de coupe 47 au cours du déplacement longitudinal du dispositif de coupe 4. 50) Perfectionnements selon les revendications 1, 2, 3 et 4 caractérisés en ce que le dispositif de coupe 4 comporte un chariot 30, pourvu à ses extrémités avant et arrière 31, 32 de paires de coulisseaux 33, 34 glissant le long de deux rails de guidage 35, parallèles à l'axe longitudinal 8 de la machine 1 et maintenus par des paliers 36 à 39 fixés sur la table 5 du bâti 2 ; deux arbres latéraux 29 pour l'entraînement en rotation des éléments de coupe 47 ; un arbre central 58, placé dans le prolongement de l'arbre 23 et entraîné en rotation par un vérin 59 pour conférer aux éléments de coupe 47 un mouvement pendulaire ; et plusieurs ensembles de coupe 40. 6 ) Perfectionnements selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 carac térisés en ce que les ensembles de coupe 40 comportent chacun une paire de coussinets 41 enfilés sur les arbres latéraux 29 mais libres en rotation ; un bras 42 dont l'une des extrémités est solidaire du coussinet 41 et dont l'autre 43 est munie d'un moyeu 44 ; un arbre d'entraînement 45 dont l'une des extrémités est pourvue de l'élément de coupe 47 et l'autre d'un élément d'entraînement 49 ; une biellette 54 reliée à ses deux extrémités par l'intermédiaire d'axes d'articulation 52, 56, d'une part, au coussinet 41 et, d'autre part, à un disque 57 solidaire en rotation de l'arbre central 58 et un moyen d'entraînement en rotation de l'élément de coupe 47 constitué d'un pignon mené 49 solidaire en rotation de l'arbre 45, d'un pignon moteur 51 solidaire en rotation de l'arbre latéral 29 et une chaîne 50. 7 ) Perfectionnements selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 6 caractérisés en ce que pour le retour du dispositif de coupe 4, celui-ci comporte un vérin auxiliaire 78 relié par une biellette 81 à l'écrou 73 pour annihiler tout fléchissement de la vis mère 72 et faciliter le retour du chariot 30, afin que celui-ci revienne toujours au même endroit lors du début du cycle de formage de l'élément tubulaire. 8 ).Perfectionnements selon les revendications 1 à 7 caractérisés en ce que la machine 1 comporte une première cellule photo-électrique 94 assurant le démarrage du dispositif de coupe 30 lorsque l'élément tubulaire est dépourvu d'étiquettes. 9 ) Perfectionnements selon les revendications 1 à 8 caractérisés en ce que la machine 1 comporte une seconde cellule photo-électrique 95 de repérage de précision placée sur le chariot 30 au point médian de l'ensemble du dispositif de coupe 4 coopérant avec des repères prévus sur les étiquettes. 100) Perfectionnements selon les revendications 8 et 9 caractérisés en ce que les cellules photo-électriques 94, 95 comportent un asservissement par micro-moteur pour déplacer ces cellules photo-électriques 94, 95 en marche et pour corriger les constantes de temps de réponse en fonction de la vitesse de production.