Brevet FR2424111A1 — publié le 19791123

La présente invention se rapporte à une machine pour éjecter les ajourages ou rognures de flans prédécoupés, en particulier de feuilles en carton compact ou en carton ondulé après leur traitement dans une machine à découper à ltemporte-pièces. En matière de découpe dite "au filet coupant" dans des produits en feuilles (flans), l'évacuation des ajourages et rognures n'est obtenue parfaitement à l'heure actuelle que sur les presses de découpe à plat et par l'utilisation d'une deuxième presse formant poinçon et matrice. La course de cette deuxième presse est supérieure à celle de la première et les filets coupants sont remplaces par des poinçons prismatiques droits dont la section orthogonale correspond, aux jeux près, aux ajourages et rognures à éjecter. Il résulte de l'action réciproque des sommiers de cette seconde presse, généralement auto-parallèles, que les poinçons éjecteurs attaquent les ajourages et rognures prédécoupés par la première presse, sur toute leur surface, et les font traverser le produit, n'autorisant aucun basculement ni coincement d'aucune sorte. Si des fibres mal coupées constituent des charnières par lesquelles le déchet pourrait rester accroché, la rapidité de l'action combinée à la précision du poinçon ejecteur provoque le cisaillement des attaches. Avec des presses rotatives, aussi bien pour la découpe que pour l'ejec- tion des ajourages et déchets, les difficultés de transposition d'un processus identique sont multiples. Si, pour la première presse, la disposition radiale des filets coupants ne dépassant pratiquement pas l'epaisseur des flans, donne des résultats satisfaisants, il nten est pas de même pour la seconde, dite " de décorticage", pour laquelle la nécessité de traverser les flans impose des ejecteurs plus longs que les filets coupants. Du fait de leur pénétration, les ejecteurs accompagnent le flan sur une distance donnée et forment avec les ajourages un engrènement comme une dent d'engrenage entrainant une crémaillère, avec la possibilité d'1,interférences" bien connues des tailleurs d'engrenages.Tout en maintenant des formes prismatiques droites, ceci conduit à augmenter considérablement le jeu dans le sens de défilement. Dans certains cas, cette réduction de surface ainsi définie amène l'impossibilité d'éjecter des fenêtres étroites, dans le sens travers à celui du déplacement des flans. D'autre part, pour compenser l'augmentation des jeux, on utilise, en contrepartie, un cylindre récepteur de déchets recouvert d'un caoutchouc très élastique. L'op enlève ainsi, au déchet pincé entre la contrepartie et l'éjecteur, la possibilite de basculer. Par contre, dans le cas de fentes longues et étroites, cette forme d'action provoque un cintrage du déchet qui, de ce fait, suit une trajectoire circulaire et revient se coincer dans l'ajourage d'ou il vient d'être éjecté. La présente invention concerne une machine à éliminer les déchets après découpe à l'emporte-pièces par presse rotative travaillant dans les mêmes conditions favorables que la deuxième presse d'une machine de découpe a plat, c ' est-à-dire permettant: - d'obtenir une pénétration auto-parallèle des éjecteurs dans les flans, - l'emploi de poinçons éjecteurs en prismes droits, de surface frontale égale, auc jeux .près, à celle du dechet a éjecter, - d'offrir un degagement de passage au déchet, sans avoir à le déformer. La machine a éliminer les déchets par système à poinçon et matrice conforme à l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte: - tenant lieu de sommier supérieur: un tapis sans fin dont les deux arbres porteurs d'extrémités ont leurs axes de rotation parallèles au plan de défilement des flans et perptendiculaires à leur direction de défilement, ledit tapis sans fin étant équipé de porteLpoinçonséjecteurs et de bandes d'entraînement des flans, - tenant lieu de sommierxinferlelrr:: un groupe d'au moins deux courroies sans fin, supportant les flans et défilant à leur vitesse, et espacées d'une distance suffisante pour offrir un passage supérieur à la largeur transversale des déchets, - tenant lieu de mouvement .réciproque des deux sommiers pour la pénétration des poinçons éjecteurs: un mécanisme de relevage périodique dudit groupe de courroies. L'invention sera maintenant explicitée plus en détails à l'aide de la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - les figures 1 et 3 représentent schématiquement, respectivement en élévation de coté et en élévation de face, le passage libre du flan prédécoupé entre les éléments constitutifs de l'invention, - les figures 2 et 4 représentent schématiquement, respectivement en élévation de côté et en élévation de face, le même passage dans la phase d'éjection, poinçons ejecteurs engagés dans le flan, - la figure 5 montre schématiquement une possibilité de réalisation du cliché porte-éjecteur(s) et sa fixation sur le tapis, - la figure 6 regroupe, en perspective cavalière, les éléments situés au-dessus du défilement des flans, suivant le mode de réalisation du cliché selon la figure 5, - la figure 7 montre schématiquement une autre posibilité de réalisation du cliché porte-éjecteur(s) et sa fixation sur le tapis, - la figure 8 regroupe, en perspective cavalière, les éléments situés au-dessus du défilement des flans, suivant le mode de réalisation du cliché selon la figure 7. En se reportant à l'ensemble des figures 1 à 4, les références 1 et 2 designent les rouleaux supérieur et inférieur de la presse rotative de découpe à l'emporte-pièce. Sur les figures 1 et 2, les flans 22 circulent de gauche à droite comme indiqué par la flèche rectiligne; à leur sortie de la presse de découpe (1, 2), ils contiennent un ou plusieurs déchets 23 à éliminer par éjection vers le bas. Comme on le voit sur les figures, la machine à éliminer les déchets 23 comporte: - un sommier supérieur composé d'un tapis positif sans fin 3, dont les arbres porteurs d'extrémités, respectivement l'arbre d'entraînement 7 et l'arbre de renvoi 8, sont de mêmes diamètres et d'axes parallèles au plan de défilement du flan 22, ainsi qu'orthogonaux à leur direction de défilement. Le tapis positif 3 porte un cliché 15 muni, dans l'exemple schématisé, de deux poinçons ejecteurs 17.Par ailleurs, un cylindre 9, de diamètre égal à celui des cylindres 7 et 8, est plaçé à mi-chemin entre ceux-ci, et sert, comme on le verra plus loin, de cylindre-contrepartie supérieur. Les éjecteurs 17 suivent donc, entre les rouleaux 7 et 8, un trajet rectiligne parallèle à celui du flan 22. Le tapis 3 est tel que sa longueur developpée soit égale au développement théorique de la presse rotative précédente, et il effectue une révolution complète par tour de ladite presse de découpe. Les deux arbres porteurs 7 et 8 sont liés en cinématique positive avec la presse de découpe par un système de courroies non représenté. Toutefois, l'emploi de courroies positives ntest pas limitatif et le maintien au registre du tapis 3 peut être effectué par un asservissement avec lecture de signaux, solidaire de celui-ci. Le cliché 15 porte en outre des bandes compressibles 16 d'entraînement des flans, situées de part et d'autre des poinçons 17 selon le sens de défile- ment des flans, et qui ont en outre d'autres fonctions qui seront precisées ultérieurement. - tenant lieu de sommier inférieur, c 'est-à-dire de matrice femelle: au moins deux courroies sans fin 14 relativement étroites et épaisses, tournant autour d'un cylindre d'entraînement 11, d'un cylindre de renvoi 10, et d'un cylindre tendeur 12 de manière à former organe d'entraînement des flans. La portion supérieure de ces courroies est situee dans un plan parallèle a celui correspondant au trajet rectiligne du tapis 3, et en est éloignée d'une distance permettant le passage libre du flan, comme représenté sur les figures I et 3. Les courroies 14 sont écartées d'une distance suffisante pour offir un passage au dechet 23 après son éjection, et sont placées en regard des bandes compressibles 16. Leur épaisseur est suffisante, comme on le voit sur la figure 4, pour ne pas gener l'engagement du poinçon et l'évacuation du déchet. - tenant lieu de mouvement reciproque pour la pénétration des poinçons-éjecteurs: une came hexagonale 13, de génératrice parallèle a celles des differents cylindres, située en dessous du cylindre 9, et tournant à moyenne fréquence, entraînée par un mécanismé indépendant de celui d'entraînement des flans. Par exemple, les flans avancent à une vitesse de plusieurs mètres par seconde, et la came 13 tourne à une vitesse de quelques tours par seconde. La came 13 permet, comme on le voit sur la figure 2 en particulier, de relever vers le haut l'ensemble des courroies 14, et donc de cintrer en conséquence le flan 22 plusieurs dizaines de fois par seconde.Le déchet 23 peut donc ainsi etre éjecté, comme on le voit sur la figure 4 en-particulier, par pénétration du poinçon 17, qui peut ensuite se dégager grâce à la détente des bandes compressibles 16. La vitesse de rotation de la came hexagonale 13 est appropriée à un bon impact de pénétration des éjecteurs et donne au moins une alternance de mouvement pendant une avance du flan correspondant à la distance utile de la zone de travail. Le fonctionnement du dispositif, tel qu'il apparaît sur les figures 1 à 4, est donc le suivant: Les flans 22, prédécoupés entre les éléments 1 et 2 de la presse rotative, se présentent dans un plan horizontal et sont pris en sandwich entre le tapis 3 porteur du cliche 15, comportant les bandes d'entraînement 16 et la nappe de courroies 14. Les poinçons éjecteurs 17 se présentent tangentiellement au flan, à l'entrée du sandwich. La came 13 soulève le flan 22 par ltintermediaire des courroies 14, dans la partie centrale du tapis, provoquant un léger cintrage du flan 22 en appui sur les bandes 16. Le niveau des poinçons éjecteurs 17 restant inchangé, le déchet 23 est dégagé du flan 22. Les bandes compressibles 16 assurent trois fonctions: entraînement du flan, dévêtissement des poinçons éjecteurs, retour vers le bas du flan et des courroies 14. Le cylindre 9, tangent au tapis, sert d'appui En variante, ce cylindre 9 peut être place dans un plan inférieur, donnant ainsi une pente d'introduction progressive des poinçons éjecteurs dans le flan. Cette disposition est envisageable pour des flans épais et peu flexibles. L'emploi d'un cliché en surépaisseur sur le tapis 3 pose le problème du défilement du cliché à vitesse constante dans la zone utile de travail. Un cliché inextensible, fixé à l'avant par une ligne de fixation servant de référence et des tendeurs elastiques à l'arrière, défilera à la vitesse du tapis quand la ligne de référence se trouvera dans la partie rectiligne du tapis et subira une modification de sa vitesse quand la ligne de référence passera dans les zones d'enroulement. Par ailleurs, un dispositif d'entraînement du tapis sans fin 3 qui consisterait à superposer ou à incorporer celui-ci à une courroie crantée ne donnerait pas satisfaction car le tapis, ayant alors un développement primitif supérieur à celui de la courroie crantée, avancerait moins vite que cette dernière, ce qui provoquerait des déformations entraînant un mauvais travail du systeme. Pour résoudre ces difficultés, la machine selon l'invention englobe quelques dispositions particulières qui seront explicitées en référence aux figures 5 à 8. Comme représenté sur les figures 6 et 8, les rouleaux d'extrémité 7 et 8 sont relies par une courroie crantée 4 solidaire de poulies crantees 6. Con formément à l'invention, le primitif de la courroie 4 est mis à nu par découpage sur une portion de largeur de courroie, aligné avec le primitif du tapis 3, et les deux primitifs sont maintenus dans cet allignement par collage, à leurs extrémités contiguës, d'une bande de jonction semi-élastique 5, par exemple en "PVC" avec une armature non rigide qui a également pour réale d'absorber les déformations éventuelles.On obtient ainsi un développement primitif identique pour la courroie d'entraînement 4 et le tapis 3, la bande de j onction 5, travaillant à la compression, permettant d'assurer la liaison d'entraînement correct entre les deux. Les figures 5 et 6 montrent un premier exemple de solution possible pour permettre le défilement du cliché 15 à vitesse constante dans la zone utile de travail Pour ceci, l'invention prévoit, à l'avant du cliché 15, une série d'arcs rigides 20, articulés entre eux, ayant un rayon maximum égal au rayon d'enroulement, et ceci sur une distance au moins égale à un enroulement sur un demi-tour du cylindre 7. Le cliché 15 est tenu à l'avant par des fixations 19, et est tendu à l'arrière par des bandes élastiques 21. Les figures 7 et 8 montrent de même un second exemple de solution possible permettant le défilement du cliché 15 à vitesse constante dans la zone utile de travail. Pour ceci, l'invention prévoit l'utilisation d'un cliché extensible, par exemple en "PVC" souple, avec des points de fixation 19 multiples, de sorte que la déformation par allongement subite par le cliché entre deux points de fixation dans la zone d'enroulement n'influe pas sur la zone de travail. Sur la figure 8, on n'a représenté qu'une partie du cliché 15, afin de rendre apparents les oeillets 18 dont on a muni le tapis 3 pour permettre d'y adapter les fixations multiples 19. il est bien évident que la machine ainsi décrite ne l'est qu'à titre d'exemple non limitatif, et que de nombreuses variantes pourraient être réali suées sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le tapis 3 pourrait avoir un développement qui serait un multiple du développement théorique de la presse de découpe, et la came hexagonale 13 pourrait être remplacée par un dispositif équivalent permettant un relevage périodique des courroies. L'invention trouve son utilisation principale dans l'industrie du façonnage de caisses en carton ondulé. REVENDICATIONS 1.- Machine à éliminer les au ouvrages ou rognures de flans prédécoupés à l'emporte-piece dans une presse rotative, ladite machine utilisant un dispositif d'éjection par poinçon et matrice, caractérisée en ce qu'elle comporte: - tenant lieu de sommier supérieur: un tapis sans fin dont les deux arbres porteurs d'extrémités ont leurs axes de rotation parallèles au plan de défilement des flans et perpendiculaires à leur direction de défilement, ledit tapis sans fin étant équipé de porte-poinçons-êj ecteurs et de bandes d'entraînement des flans, - tenant lieu de sommier inférieur: un groupe d'au moins deux courroies sans fin, supportant les flans et défilant à leur vitesse, et espacées d'une distance suffisante pour offrir un passage supérieur à la largeur transversale des déchets, - tenant lieu de mouvement réciproque des deux sommiers pour la pénétration des poinçons éjecteurs: un mécanisme de relevage périodique dudit groupe de courroies. 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme de relevage périodique du groupe de courroies (14) est constitué par une came (13) d'axe de rotation p allele au plan de défilement des flans. 3.- Machine selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les deux arbres porteurs d' extrémité (7, 8) du sommier supérieur sont de même diamètre. 4.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le sommier superieur comporte en outre, placé à 1' intérieur du tapis sans fin (3), de manière à prendre appui sur sa partie inférieure, et situé entre les cylindres d' extrémité (7, 8), face au dispositif de relevage des courroies, un cylindre-contrepartie (9). 5.- Machine selon l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisée en ce que le porte-poinçons-éj ecteurs (15) porte également au moins deux bandes compressibles (16) d'entraînement des flans situées de part et d'autre des éjecteurs (17). 6.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le porte-poinçons-éjecteurs est un cliché équipé de moyens lui permettant de défiler à vitesse constante dans la zone utile de travail. 7.- Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que le porte poinçons-éjecteurs est constitue par un cliché dont la partie avant comporte une série d'arcs rigides (20). 8.- Machine selon la revendication 6, caractérisé en ce que le portepoinçons-ejecteurs est constitué par un cliche extensible à points de fixation multiples. 9.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le tapis sans fin (3) a son primitif alligné avec celui de la courroie (4) d'entraînement des arbres porteurs d'extrémité (7, 8), et maintenu en alignement avec celui-ci à l'aide d'une bande (5) collée à la jonction desdits deux primitifs. 10.- Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que ladite bande (5) est en matière semi-élastique.