Brevet FR2402522A1 — publié le 19790406

La présente invention concerne la fabrication des accumulateurs et plus particulièrerent un dispositif pour la coupe longitudinale de nappes en matière thermoplastique en bandes pour la séparation des électrodes d'accumulateurs. Ce dispositif peut être utilisé lors d'une fabrication employant des bandes en matière thermoplastique, à des fins d1embal- lage, dtenroulement, de couture, etc.. L'utilisation de ce dispositif est le plus efficace dans l'autonatisation des opérations de montage, dans la fabrication, par eexemple, des accumulateurs au nickel-cadmium ayant une capacité spécifique élevée d'absorption d'énergie et une séparation particulié rement fine et peu résistante réalisée h partir de matières élastiques thermoplastique fixées sur une électrode à plusieurs couches. Le problème de façonnage de ces matières réside en ce que ces dernières su étirent facilement lors du découpage ce qui fait varier la largeur des bandes; C'est pourquoifil faut effectuer le découpage avec une faible traction sur la nappe. Mais alors des couteaux peu réchauffés forment des ondulations dans la matière située devant eux, tandis que des couteaux fortement réchauffés forment une large fosse et ne permettent pas l'arrêt du mouvement de la matière du fait que dans ce cas a lieu une fusion d'où résulte la formation d'une large ouverture avec des débordements altérant la qualité des bandes et nécessitant une augmentation de la surcote suivant la largeur des bandes.Par ailleurs, la coupe de telles matières entraine une acusulation de résidus fondus sur les couteaux formant des dépôts carbonisés altérant ainsi la qualité des bandes et nécessitant son tour des arrêts fréquents de la machine pour permettre le nettoyage des couteaux. C'est pourquoi on effectue le façonnage des matières de séparation et l'emballage des électrodes lors de la fabrication d'accumulateurs ayant une capacité spécifique élevée d'absorption de l'énergie en URSS ainsi que dans les usines de firmes importantes d'autres pays surtout itanuellement ou bien à la rigueur avec un équipement semi-automatique ce qui provoque dtimportants déchets de matière de séparation.La coupe des matières de séparation est alors réalisée en sectionnant les matières avec un couteau électrique chauffé. On connaît une machine à couper longitudinalement de la toile en bandes, cette machine comportant un porte-rouleau pour engager la toile dans la machine, un mécanisme de sectionnement formé d'un rouleau à couteaux avec des couteaux circulaires qui y sont fixés avec un intervalle entre eux en fonction de la largeur des bandes & découper. La machine colporte au moins une paire de rouleaux couplés à un dispositif dlentratnement en rotation assurant l'avancement des bandes découpées entre les couteaux circulaires et un méca- nisme séparé de bobinage des bandes voisines sur des bobines de différents tambours récepteurs reliés au dispositif d'entraînement par des embrayages, les axes de tous les arbres et des rouleaux étant parallèles les uns par rapport aux autres. Cette machine effectue la coupe de la toile en bandes à l'aide des couteaux circulaires, par un sectionnement mécanique. En principe, il est possible d'installer des couteaux circulaires chauffés, par exemple par un courant électrique, pour la coupe de matières thermoplastiques. Cependant dans ce cas, la machine ne peut pas être arrêtée même momentanément du fait qu'il se produit alors une fusion des bords avec une formation d'un large trou avec des bavures fondues sur les bords car la machine ne comporte aucun dispositif pour relever les couteaux au moment de son arrêt. Il en résulte que la machine ne peut pas être utilisée pour la coupe de matières thermoplasti- ques pour la séparation des électrodes d'accumulateurs. En outre, la construction des dispositifs de fixations des couteaux de la la chine décrite ci-dessus ne permet pas d'effectuer un nettoyage pé riodique des bords tranchants des couteaux ce qui diminue la qualité des bandes coupées. Ces inconvénients de la machine connue des aux défauts de la construction du dispositif de fixation des couteaux ne permettent pas son utilisation pour la coupe de matières thermoplastiques destinées à la séparation des électrodes d'accumulateurs, car & cause de ees particularités constructives cette machine réduit la qualité de séparation et aboutit au gaspillage des matières en raison de l'augnentation des surcotes selon la largeur des bandes. Le but de la présente invention est d'éviter les inconvénients de la machine connue. L'invention vise donc & créer un dispositif automatique sis- ple et sur de coupe longitudinale de matières thermoplastiques en bandes pour les utiliser dans les machines automatiques d'emballage ou dans la séparation des électrodes, par exemple, des accumulateurs au nickel-cadmium ayant une capacité spécifique élevée d'absorption de l'énergie avec une haute qualité des bords des bandes et avec une consommation minimale de matière de séparation, grâce au changement de la structure de l'organe de fixation des couteaux sur un axe commun. L'invention a donc pour objet un dispositif de coupe longitudinale d'une nappe en matière thermoplastique en bandes, en particulier en bandes en matière de séparation pour électrodes d'accumulateurs, ce dispositif comportant un porte-rouleau muni d'un mécanisme de fixation automatique du bord de la nappe, un mécanisme tranchant muni de couteaux électriques montés sur un axe commun, au moins deux rouleaux d'entrainement couplés à un dispositif d'entrat- nement en rotation assurant l'avancement de la nappe lors de la coupe et l'acheminement des bandes découpées sur des arbres de réception d'un mécanisme de bobinage, les axes des rouleaux d'-entratne- ment du dispositif porte-rouleau et des arbres de réception étant parallèles, ce dispositif étant caractérisé en ce que les couteaux électriques sont montés sur des leviers dont les moyeux sont fixés sur un arbre commun, ces moyeux comportant à une extrémité une dent en forme de secteur et étant montés sur l'arbre & l'aide d'une douille intermédiaire pourvue d'une dent complémentaire en forme de secteur, cette douille étant montée sur l'arbre å la hauteur de la ligne de coupe et assurant la levée automatique des couteaux électriques par une action mutuelle desdites dents en forme de secteur, lors de la rotation de l'arbre. Le dispositif de coupe longitudinale d'une nappe en matière thermopiastique en bandes selon l'invention assure l'automatisation du façonnage des matières thermoplastiques en bandes y compris leur enroulement sur des bobines destinées & être installées ultérieurement sur une machine automatique d'emballage d'électrodes pour en assurer la séparation.Ainsi, le dispositif est destiné à être utilisé dans une chaste automatisée de montage d'accumulateurs Le dispositif permet d'effectuer la coupe de matières fines et peu solides de séparation pour les accumulateurs à capacité spécifique élevée d'absorption d'énergie, par exemple, pour les batteries utilisées dans l'aviation, les voitures électriques,etc..., en assurant une haute qualité des bandes coupées et une économie de matière de séparation, lors de l'emballage des électrodes par le fait que les moyeux des leviers portant les couteaux électriques sont munis d'une dent en forme de secteur à leur extrémité et sont montés sur l'arbre à laide d'une douille intermédiaire munie d'une dent complémentaire en forez de secteur et fixée sur l'arbre & la hauteur de la ligne de coupe pour permettre la levée automatique des couteaux électriques et leur déplacement hors de la zone de coupe. De plus, une telle construction de l'organe de fixation des couteaux électriques permet de mettre l'un quelconque d'entre eux en une position hors service pour le nettoyage de la calamine sans modifier l'ajustesent initial de la largeur des bandes & découper. La construction de l'organe de fixation des couteaux électriques permet également d'adapter rapidement le dispositif pour la coupe de bandes ayant une autre largeur, par un changement partiel en position hors service de certains couteaux électriques par des couteaux électriques préalablement réglés pour une nouvelle largeur des bandes & découper, ce qui permet d'utiliser le dispositif aussi bien pour des petites que pour des grandes séries de production. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris & la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig. 1 représente schématiquement une vue d'ensemble du dispositif pour couper des longueurs déterminées de bandes en ua- tière thermofusible. - la Fig. 2 représente l'organe de fixation des couteaux électriques sur l'arbre. On décrira ci-dessous la construction d'un dispositif de coupe longitudinale d'une nappe de matière thermoplastique en bandes, destinée plus particulièrement & la séparation d'électrodes d'accu mutateurs, ce dispositif comportant un mécanisme tranchant ayant trois couteaux électriques. Mais le nombre des couteaux électriques peut être quelconque en fonction du nombre de bandes & découper. Le dispositif de coupe longitudinale d'une nappe de matière thermoplastique en bandes selon l'invention comporte un porte-rouleau 1 (Fig.l) sur lequel est monté un rouleau d'une nappe 2 en sa- tière thermoplastique de séparation fournissant la nappe 2 au mé- canisme de coupe pour qu'elle y soit coupée en bandes. Le porterouleau 1 est équipé de préférence d'un mécanisme pour la fixation automatique du bord de la nappe 2 en mouvement (non représenté). Dans le sens du mouvement de la nappe 2 à travers le dispositif et parallèlement à l'axe du porte-rouleau 1 sont disposées au moins trois barres 3 pour le guidage de la nappe 2 dans le mécanisme tranchant. Le mécanisme tranchant comporte un support 4 qui est monté sur le trajet de la nappe 2 entre deux barres 3 et au dessus de celles-ci, de telle manière que la nappe 2 passe sur le support 4 avec des angles égaux à l'entrée et à la sortie. Au-dessus du support 4 est monté un arbre 5 muni de couteaux électriques 6 fixés sur des leviers 7. L'arbre 5 est relié & un dispositif d'entratnement 8 assurant la levée ou la descente des couteaux électriques 6 par une rotation de Itarbre 5 sur un angle donné vers la droite ou vers la gauche. Dans la position extrême droite de l'arbre 5, les couteaux électriques 6 s'appuient sur le support 4 par l'intermédiaire de la nappe 2 de matière à découper En aval du mécanisme tranchant et parallèlement aux barres 3 et au support 4 sont montés deux rouleaux d'entraînement 9 et 10 couplés à un mécanisme d'entraînement en rotation pour permettre l'avancement de la nappe 2 de matière thermoplastique â découper à travers le mécanisme tranchant.Le rouleau 10 présente une surface caoutchoutée, tandis que le rouleau 9 présente une surface métallique lisse. La vitesse de rotation du rouleau 9 est choisie de préférence de 5 à 10 % plus grande que la vitesse de rotation du rouleau 10, ce qui assure une traction ininterrompue des bords de la nappe 2 découpée sur la surface caoutchoutée du rouleau 10 grâce au glissement de la bande sur la surface da rouleau 9. Chacun des couteaux électriques 6 (Fig.2) est réalise sous la forme d'un disque métallique muni d'un élément chauffant électrique en spirale fon représenté) et d'une gaine de protection 11. Le couteau électrique 6 et la gaine de protection 11 sont fixés à la partie intermédiaire d'un levier 7 comportant un moyeu 12 à une extrémité et un poids 13, à l'autre. Le moyeu 12 du levier 7 est monté librement sur une douille intermédiaire 14 en s'appuyant sur un épaulement 15. Le moyeu 12 comporte une dent en forme de secteur 16 à une extrémité, tandis que sur le moyeu 14 est monté du mêse côté un anneau 17 muni dtune dent 18 et fixé sur le moyeu 14, par exemple, par des vis 19. A travers la-dent 18 et le moyeu 14 est vissée une vis de fixation 20 bloquant en rotation le moyeu 14 par l'interme- diaire de la rainure 21 sur l'arbre 5. La nappe 2 en matière thermoplastique de séparation (Fig.l) quittant le rouleau dtalimentation passe sur les barres 3 et le support 4, passe sous les couteaux électriques 6 qui la coupent en bandes 22, 23 qui sont tirées par les rouleaux d'entraînement 9, 10 sur des arbres de réception d'un mécanisme de bobinage des bandes découpées (non représenté > . Chaque levier 7 (Fig.2) et son couteau électrique 6 a une position de travail A et une position auxiliaire B dans lesquelles les couteaux électriques 6 sont amenés autosatique- ment par le dispositif d'entraSnement 8 (Fig.l) eh faisant tourner l'arbre 5 d'un angle donné dans un sens ou dans l'autre.Le levier 7 et le couteau électrique 6 sont déplacés manuellement dans la position hors-service C (Fig.2) jusqu'a une butée 24, par exemple, pour le nettoyage de la lame du couteau électrique. Grâce au fait que les couteaux 6 en forme de disque sont mon- tés sur le levier avec une possibilité de pivotement autour de lra xe 5, on prolonge la durée de vie des couteaux avant qu'il soit né- cessaire de r~-affûter leur lame. Le dispositif d'entraînement 8 pour la levée des couteaux électriques 6 (Fig.l) peut être mécanique, pneumatique, hydraulique ou autre; il est important qu'il soit réversible et couplé au dispositif d'entraînement conun soit par un relais temporisé soit par des interrupteurs, assurant la levée automatique des couteaux 6 im médiatement après l'arrêt de l'avance de la nappe 2, et la mise en marche seulement après la descente complète des couteaux électriques 6 et après le chauffage de la matière à l'endroit de la coupe. Le dispositif de coupe longitudinale d'une nappe de matière thermoplastique en bandes, selon l'invention, fonctionne de la manière suivante : la nappe 2 de matière thermoplastique passe sous l'action des rouleaux d'entraînement 9, 10 entre le support 4 et les couteaux électriques 6 qui découpent en bandes 22, 23 qui arrivent au dispositif de bobinage où elles sont bobinées sur des bobines (non représentées). lors de l'arre de l'entraDxmxnt en rotation des rouleaux dentrxl-nement et de l'arrêt du mouvement de la nappe 2 sur le support 4, le dispositif d'entraînement 8 est mis en marche simultanément pour tourner l'arbre 5 dans le sens "des aiguilles d'une montre" (Fig.2) L'arbre 5 entraîne la douille 14, tandis que la dent 18 rencontrant dans son mouvement la dent 16 amène le moyeu 12, le levier 7 et le couteau électrique 6 dans la position "B". A partir de cette position, le levier 7 peut être déplacé manuellement vers la position "C", par exemple, pour éliminer de la lame du couteau 6 la matière carbonisée et les restes de la matière fondue.Lors de la mise en marche de l'entraînement en rotation des rouleaux d'entraînement 9, 10, le dispositif d'entraînement 8 est d'abord mis en marche pour entraîner l'arbre 5 en sens inverse (sens inverse des aiguilles d'une montre). L'arbre 5 entraîne la douille 14 et la dent 18. Sous l'effet du poids 13, le levier 7 tourne également en suivant la dent 18 par l'intermédiaire de la dent 16 qui s'appuie sur cette dernière. Le mouvement du levier 7 prend fin lorsque le couteau 6 entre en contact avec le support 4 et avec la nappe 2, tandis que l'arbre 5 continue sa rotation en formant un espace entre les dents 16 et 18 assurant la descente de tous les couteaux 6 montés sur l'arbre 5 à partir de la position "B" vers la position "A" jusqu'au contact avec la nappe 2 et le support 4. Ensuite, l'interrupteur final est actionné ou bien le relais temporisé se met en marche pour débrancher le dispositif dtentraine- ment 8 et mettant en marche le dispositif d'entrilrneaent qui fait avancer la nappe 2 sur le support 4 et sous -les couteaux 6 assurant un découpage sans interruption de la nappe 2 après l'arrêt. Les leviers 7, qui sont placés dans la position hors service ,cCn sortent de la zône d'action de la dent 18 et ne sont pas soumis à l'action du dispositif d'entraînement 8. Ceci permet d'effectuer préalablement le réglage pour la coupe de la nappe 2 en plusieurs largeurs de bande, permettant le changement d'une largeur de bande å une autre, ce qui permet d'utiliser le dispositif également pour des petites séries de production. Pour le réglage de la largeur des bandes & couper, il suffit de relâcher la vis d'arrêt 20, de déplacer la douille 14 & ltendroit nécessaire sur l'arbre 5 et de fixer de nouveau la douille sur l'arbre 5 avec la vis 20. Ensuite, toutes les manipulations avec les leviers 7 s'effectuent sans modification du réglage initial. Le dispositif de coupe longitudinale selon l'invention assure l'automatisation de la coupe longitudinale de nappes en matiè re thermoplastique en bandes àpartir de matières thermoplastiques fines, peu solides de séparation, les bandes étant destinées å la mécanisation de l'emballage d'électrodes d'accumulateurs, cette automatisation étant réalisée grâce à un mécanisme de coupe comportant des leviers multiples munis de couteaux électriques 6 dont les moyeux 12 sont munis d'une dent 16 en forme de secteur à une extrémité et placés sur l'arbre 5 & l'aide d'une douille intermédiaire 14 munie d'une dent 18 en forme de secteur complémentaire et fixée sur l'ar- bre 5 à la hauteur de la ligne de coupe, ce mécanisme assurant ainsi la levée automatique de tous les couteaux 6 à partir de la zane de coupe (position A) lors de l'arrêt du mouvement de la nappe 2 par une interaction des dents 16 et 18 lors de la rotation de l'arbre 5 par un dispositif d'entraînement 8. La levée automatique des couteaux électriques 6 (à l'arret du dispositif) dans la position "B" empêche la fusion de la matière autour des couteaux électriques chauffés 6 au moment de l'arrêt du mouvement de la nappe 2, ce qui améliore la qualité des bords des bandes coupées 22, 23 et permet de diminuer les surcotes selon la largeur des bandes (pour ltemballage ultérieur des électrodes) dans ces bandes afin d'économiser de la matière. En outre, une telle construction de l'organe de fixation des couteaux électriques 6 permet de déplacer l'un quelconque d'entre eux dans une position hors service "C" pour en éliminer périodiquenent la matière carbonisée sans modifier le réglage initial de la largeur des bandes å couper (22,23), ce qui améliore également la qualité de celles-ci. Une telle construction de l'organe de fixation des couteaux électriques 6 permet également d'effectuer un nouveau réglage rapide du dispositif pour la coupe de bandes d'autres largeurs grâce à un échange partiel de certains couteaux élec- triques 6 par des couteaux électriques se trouvant dans la position hors service wC8' et préalablement réglés pour une nouvelle largeur des bandes 4 découper ce qui assure la possibilité d'utiliser le dispositif proposé tant pour des grandes que pour des petites séries de production. REVENDICATION Dispositif pour la coupe longitudinale d'une nappe en matière thermoplastique en bandes, en particulier une nappe en une matière de séparation pour les électrodes d'accumulateurs, comportant un porte-rouleau, un mécanisme de coupe muni de couteaux électriques montés sur un arbre commun, au moins deux rouleaux dtentraînement couplés à un dispositif d'entraînement en rotation assurant l'avan cément de la nappe lors de la coupe et l'amenée des bandes découpées vers des aFbrestde réception d'un mécanisme de bobinage, les axes des rouleaux d'entraînement, du porte-rouleau et des arbres de réception étant parallèles, caractérisé en ce que les couteaux électriques sont montés sur des leviers (7 > dont les moyeux (12) sont fixés sur un arbre commun (5), et les moyeux (12) des leviers 7 sur lesquels sont montés les couteaux électriques (6) étant munis d'une dent en forme de secteur à une extrémité et montés sur arbre (5) à l'aide d'une douille intermédiaire (14) ayant une dent en forme de secteur complémentaire (18) cette douille (14) étant fixée sur l'arbre ( 5) à la hauteur de la ligne de coupe, de sorte que la levée des couteaux électriques (6) puisse être réalisée automatiquement par une interaction desdites dents 16, 18 lors de la rotation de l'arbre (5).