Brevet FR2455497A1 — publié le 19801128

La présente invention se rapporte à la fabrication d'éléments tubulaires, notamment en carton ou matière analogue, pour constituer des botes d'emballage, par exemple de parfumerie et plus particulièrement des boutes dites bottes-cloches, de toute section appropriée quelconque, polygonale, telle que carrée, ou autre, ou ronde telle que circulaire, ovale etc..., dont la hauteur peut entre quelconque, plus grande, égale ou plus petite que le diamètre moyen. Lorsqu'un élément tubulaire a été formé, il convient généralement de le découper en tronçons dont les hauteurs correspon- dent aux besoins. On peut notamment envisager de former une boSte- cloche en carton dont la hauteur totale correspond à la hauteur de la cloche proprement- dite augmentée de la hauteur du socle et il convient alors de découper cet élément en deux tronçons dont l'un formera la cloche et ltautre le socle. On peut également envisager de former d'abord un élément tubulaire d'une longueur notable que l'on découpe ensuite en tronçons de longueur voulue pour leur utilisation ultérieure. La présente invention a pour objet un procédé pour découper un élément tubulaire en tronçons, dont la mise en oeuvre est particulièrement simple et commode et qui permet une grande précision. Suivant l'invention, un procédé pour découper un élément tubulaire en tronçons, est caractérisé en ce que l'on engage cet élément sur un mandrin tournant de même section qde le dit élément le dit mandrin étant solidaire d'une came ayant également sensiblement la dite section, et en ce que l'on découpe ledit élément tubulaire engagé sur le dit mandrin tournant par des moyens de couteau, en exerçant une force transversale sur un porte-couteur mobile portant un suiveur de came et les dits moyens de couteau, de façon à maintenir le dit suiveur contre la dite came et à définir ainsi une profondeur de coupe. Grâce à cette disposition, l'élément tubulaire se trouve découpé dans d'excellentes conditions de précision et de netteté. De préférence, la came a un profil légèrement concave par rapport à celui du mandrin pour faciliter la pénétration des moyens de couteau dans le dit élément tubulaire engagé sur la mandrin. La présente invention a également pour objet une machine pour la mise en oeuvre du procédé sus-visé. Cette machine est caractérisée en ce qu'elle comporte un b ti fixe, un porte-mandrin monté tournant sur ledit bâti et por tant un mandrin de meme section que le dit élément et une came ayant également sensiblement La dite section, un porte-couteau monté mobile transversalenent par rapport au dit mandrin et por- tant un suiveur de came coopérant avec la dite came et des moyens de couteau adaptés à découper en tronçons le dit élément engagé sur ledit mandrin, des premiers moyens de commande pour entratner le porte-mandrin en rotation, et des deuxièmes moyens de commande pour déplacer le porte-couteau mobile entre une position effacée et une position avancée ot le dit suiveur est appliqué contre la dite came, les dits deuxièmes moyens de commande étant adaptés à exercer, dans cette position avancée, une force transversale d'application dudit suiveur contre la dite came pour réaliser le dë- coupage du dit élément avec une profondeur de coupe définie. On appréciera la construction particulièrement robuste de cette machine, ainsi que son fonctionnement précis et efficace. Suivant une autre caractéristique, les moyens de couteau comportent au moins un disque couteau tandis que des troisibmes moyens de commande sont prévus pour entratner le disque couteau en rotation, le disque couteau ayant un myome profil circulaire que le dit suiveur formé par un galet. Grace d la rotation des disques couteaux, on obtiens un découpage extrêmement net. Suivant une autre caractéristique encore de la machine suivant l'invention, des moyens pousseurs sont prévus pour engager le dit élément tubulaire sur le dit mandrin et sont montés mobiles entre une position effacée od ils dégagent une extrémité d'entrée du mandrin pour ledit élément et une position avancée dans laqueRe ils font venir en appui sur une butée du mandrin, le dit élément qui a d'abord été présenté sur la dite extrémité d'entrée du mandrin, et en ce que des quatrièmes moyens de commande sont prévus pour déplacer les dits moyens pousseurs entre la dite position effacée et la dite position avancée et sont adaptés à exercer dans cette position avancée une force axiale d'application sur le dit élément tubulaire en appui sur la dite butée. On obtient ainsi un positionnement rigoureux et maintenu de l'élément tubulaire sur le mandrin en vue de la découpe. De préférence, les deuxièmes moyens de commande pour déplacer le porte-couteau et les quatrièmes moyens de commande pour déplacer les moyens pousseurs comportent des vérins pneumatiques qui sont adaptés à exercer une action d'approche puis une force d'application particulièrement douce et efficace. Des formes d'exécution de l'invention sont ci-après décrites, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue générale en perspective d'une machine suivant l'invention ~ la figure 2 est une vue de cette machine en élévation; la figure 3 est une vue d'une partie de la dite machine, à plus grande échelle; la figure 4 est une vue analogue à la figure 1 mais concerne une variante de machine. On se référera d'abord aux figures I à 3 qui concernent, à titre d'exemple non limitatif, une application de l'invention au découpage d'un élément tubulaire T en tronçons, cet élément tubulaire T étant en carton ou matière analogue et destiné à constituer une boite d'emballage, par exemple de parfumerie, notamment une boite, dite boite-cloche, dont la hauteur peut avoir une valeur quelconque plus grande, égale ou plus petite que le diamètre moyen, et qui peut avoir toute section appropriée quelconque, polygonale telle que carrée, ou ronde, telle que circulaire, ovale etc... Dans l'exemple représenté, le profil de l'élément T est polygonal et plus particulièrement carré, avec des angles arrondis. La machine représentée aux figures 1 à 3 est destinée à découper l'élément tubulaire T en tronçons, par exemple deux tron çons qui formeront ultérieurement la cloche d'une boite-cloche et son socle, ou encore, ainsi qu'iL est représenté à la figure 3, une pluralité de tronçons découpés en une seule passe et dont la hauteur correspond aux besoins de leur utilisation future. La machine suivant l'invention comporte un bati fixe 10 et un porte-mandrin 11 monté tournant autour d'un axe horizontal sur le bâti 10. Le porte-mandrin 11 est entratné enrotation par des premiers moyens de commande comportant un moteur 12 et une transmission 13 ayant un renvoi d'angle 14. Le porte-mandrin 11 porte un mandrin 15 de même section que l'élément tubulaire en carton T. Ce mandrin 15 est construit en toute matière appropriée, par exemple une matière plastique convenable adaptée à résister à la morsure des-moyens de couteau 24 décrits ci-après mais sans risque d'émousser ces moyens de couteau. Le mandrin 15 est monté sur le porte-mandrin 11 d'une ma nière amovible et interchangeable par exemple au moyen d'une goupille 16. Le porte-mandrin 11 porte également une came 17 ayant sensiblement la même section que le mandrin 15 mais avec un profil légèrement concave par rapport à celui du mandrin 15 pour faciliter la pénétration des moyens de couteau 24 dans l'élément tubu Laire T engagé sur le mandrin 15. La came 17 est montée d # d'une manière amovible et interchangeable sur le porte-mandrin 11, par exemple au moyen d'une goupille 18. Un porte-couteau 19 est monté mobile transversalement par rapport au mandrin 15. Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 3, le porte-couteau 19 est monté coulissant verticalement sur le bâti 10 au moyen de deux tiges 20 engagées dans des glissières 21. Le portecouteau 19 est commandé en déplacement par des deuxièmes moyens de commande comportant un vérin pneumatique 22. Le porte-couteau 19 porte un galet suiveur 23 coopérant avec la came 17. Le porte-couteau l9 porte également des moyens de couteau 24 adaptés à découper en tronçons ltélément tubulaire T engagé sur le mandrin 15. Les moyens de couteau 24 comportent une pluralité de disques couteaux qui ont le même profil circulaire que le galet suiveur 23. Des troisièmes moyens de commande sont prévus pour entratner en rotation les moyens de couteau 24 et comportent un moteur 25 et une transmission comportant une courroie 26 avec un tendeur 27, un engrenage 28 et un axe 29. On notera à la figure 3 que le galet suiveur 23 est monté sur l'axe 29 par l'intermédiaire d'un roulement 30 pour lui permettre d'bure libre en rotation. Les deuxièmes moyens de commande formés par le vérin pneumatique 22 sont adaptés à déplacer le porte-couteau mobile 19 entre une position effacée (non représentée) et une position avancée où le galet suiveur 23 est appliqué contre la came 17 (figure 3). Dans cette position avancée, le vérin pneumatique 22 exerce une force transversale d'application du suiveur 23 sur la came 17 alors que les disques couteaux 27 mordent dans ltélément tubulaire T engagé sur le mandrin 15, ce qui permet de réaliser le découpage en tronçons de l'élément T avec une profondeur de coupe définie. La machine suivant l'invention comporte également des moyens pousseurs 31 pour engager ltélément tubulaire T sur le man drin 15. Les moyens pousseurs 31 sont montés mobiles entre une position effacée (non représentée ) où ils dégagent une extrémité d' entrée 32 du mandrin 15 pour l'élément T et une position avancée (représentée à la figure 3) dans laquelle ils font venir en appui sur un épaulement de butée 33 du mandrin 15, l'élément T qui a d'abord été présenté sur ltextrémité 32. Des quatrièmes moyens de commande consistant en un vérin pneumatique 34 sont prévus pour déplacer les moyens pousseurs 31 entre la position effacée Zt la position avancée et sont adaptés à exercer dans cette position avancée une force axiale d'application sur l'élément tubulaire T en appui sur ltépaulement de butée 33. Dans l'exemple représenté à la figure 3, les moyens pousseurs 31 comportent un bras mobile 35 monté pivotant sur le b ti 10 en 36. Le vérin pneumatique 34 est lui-même pivoté en 37 sur le babti 10 et a sa tige 38 qui est articulée en 39 sur le bras 35. Un organe d'attaque 40 est monté libre en rotation par un roulement 41 sur le bras 31 et a une texte conique 42 qui est adaptée à pénétrer dans un trou conique central 43 du porte-mandrin 11. Le roulement 41 maintient ltorgane d'attaque 40 axialement fixe sur le bras 31. Une plaque de poussée 44 est montée coulissante et sollicitée élastiquement par un ressort 45 sur l'organe d'attaque 40 et est adaptée à venir en butée élastiquement tarée sur l'é- Dément tubulaire T engagé sur le mandrin 15 et débordant très lé- gèrement comme représenté. Pour découper l'élément tubulaire en tronçons T alors que le porte-couteau 19 et les moyens pousseurs 31 sont dans leurs positions effacées, on présente ltélément tubulaire T à l'entrée 32 du mandrin 15 en ltenfonçant le plus possible mais sans qu'il soit nécessaire de prendre la précaution de l'amener jusqu'en butée sur l'épaulement 33. Puis on actionne le vérin pneumatique 34, ce qui a pour effet de faire lever le bras 35 et d'engager la pointe 42 de ltorgane d'attaque dans le trou conique 43 du mandrin 15 pendant que la plaque 44 pousse, sous lteffet du ressort 45, l'élé- ment T jusqu'en butée sur l'épaulement 33. Le vérin pneumatique 22 se trouve alors actionné (de préfé- rence automatiquement) et au cours de sa descente, la mise en rotation du porte-mandrin 11 et la mise en rotation de l'axe 29 solidaire des disques couteaux 24 sont provuquées. La descente du porte-couteau 19 est limitée par la venue en butée du galet 23 sur la came 17, tandis que le vérin pneumatique 22 ne cesse d'exercer une force transversale sur le galet 23 en appui sur La came 17, ce qui correspond à la pEnétration des dis ques-couteaux 24 dans l'élément tubulaire T. Cette pénétration se trouve facilitée, d'une part, par le fait que le profil de la came 17 est légèrement concave par rapport d celui du mandrin 15 et, d'autre part, grtce à la rotation des disques-couteaux 24. Par ailleurs, cette penEtration est telle que les disquescouteaux 24. ne mordent pas d'une manière excessive dans la mamatière du mandrin 15, choisie par ailleurs, ainsi qu'il a été indiqué plus haut, de telle façon qu'elle ne risque pas d'ébrécher les disques-couteaux 24. Le temps de découpe est temporisé. A la fin de la temporisation, le porte-couteau 19 et les moyens pousseurs 31 sont ramenés dans leurs positions effacées. Les moteurs 12 et 25 sont arrêtés. On dégage ltélément T découpé en tronçons. On en représente un autre et ainsi de suite. On appréciera que l'ensemble des opérations peut être effectué d'une manière automatique par des moyens programmés d'actionnement des divers moyens de commande L2, 22, 25 et 34. On appréciera également la construction simple et commode de la machine suivant l'invention, ainsi que son fonctionnement précis et efficace. En variante (figure 4) la disposition est analogue d celle qui vient d'être décrite en référence aux figures 1 à 3 et les mêmes chiffres de référence ont été adoptés mais suivis de l'in- dice A. A la figure 4, on reconnatt notamment en lOA le bâti, en l5A le mandrin, en 17A la came, en 24A les moyens de couteau, ici constitués par un disque-couteau unique, en 23A le galet suiveur, en 3LA les moyens pousseurs, et en 22A le vérin pneumatique de commande en déplacement du porte-couteau 19A~ Dans la variante de la figure 4, le porte-couteau l9A est, non pas monté coulissant verticalement sur le bati 10A, mais monté pivotant sur celui-ci autour d'un axe horizontal 50. En outre, les moyens pousseurs 31A sont montés non pas sur le bâti, mais sur le porte-couteau l9A. Le fonctionnement de la machine représentée à la figure 4 est analogue à celui qui a été décrit en référence aux figures 1 à 3. REVENDICATIONS 1) Procédé pour découper un élément tubulaire en tronçons, caractérisé en ce que l'on engage cet élément sur un mandrin tournant de mebme section que le dit élément, ledit mandrin étant solidaire d'une came ayant également sensiblement la dite section, et en ce que l'on découpe le dit élément tubulaire engagé sur le dit mandrin tournant par des moyens de couteau, en exerçant une force transversale sur un porte-couteau mobile portant un suiveur de came et les dits moyens de couteau, de façon à maintenir le dit suiveur contre la dite came et à définir ainsi une profondeur de coupe. 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la came a un profil légèrement concave par rapport à celui du mandrin pour faciliter la pénétration des moyens de couteau dans ledit élément tubulaire engagé sur le mandrin. 3) Procédé suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que pour engager le dit élément tubulaire sur le dit mandrin, on présente le dit élément sur une extrémité d'entrée dudit mandrin, puis on déplace des moyens pousseurs sur le dit élément entre une position effacée et une position avancée définie par venue en appui du dit élément contre des moyens de butée du dit mandrin. 4) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on entraîne en rotation les dits moyens de couteau qui comportent au moins un disque couteau de meme profil circulaire que le dit suiveur formé par un galet. 5) Machine pour découper un élément tubulaire en tronçons, caractérisée en ce qu'elle comporte un bati fixe,un porte-mandrin monté tournant sur le dit b ti et portant un mandrin de même section que le dit élément et une came ayant également sensiblement la dite section, un porte-couteau monté mobile transversalement par rapport au dit mandrin et portant un suiveur de came coopérant avec ladite came et des moyens de couteau adaptés à découper en tronçons le dit élément engagé sur le dit mandrin, des premiers moyens de commande pour entraîner le porte-mandrin en rotation, et des deuxièmes moyens de commande pour déplacer le porte-couteau mobile entre une position effacée et une position avancée où le dit suiveur est appliqué contre la dite came, les dits deuxièmes moyens de commande étant adaptés à exercer dans cette p~ ition avancée une force transversale d'application dudit suiveur contre la dite came pour réaliser le découpage dudit élément avec une profondeur de coupe définie. 6) Machine suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la came a un profil légèrement concave par rapport à celui du mandrin pour faciliter la pénétration des moyens de couteau dans ledit élément tubulaire engagé sur le mandrin. 7) Machine suivant la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de couteau comportent aú moins un disque couteau tandis que des troisièmes moyens de commande sont prévus pour entratner le disque couteau en rotation. 8) Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le disque couteau a un mEme profil circulaire que le dit suiveur formé par un galet. 9) Machine suivant l'une quelconque des revendications 5 d 8, caractérisée en ce que les deuxièmes moyens de commande pour déplacer le dit porte-couteau et faire exercer une force transversale par le dit suiveur sur la dite came comportent un vérin pneumatique. 10) Machine suivant l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que ledit porte-couteau est monté coulissant sur le bâti. 11) Machine suivant l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que ledit porte-couteau est monté pivotant sur le bâti. 12) Machine suivant l'une quelconque des revendications 5 d 11, caractérisée en ce que des moyens pousseurs sont prévus pour engager le dit élément tubulaire sur le dit mandrin et sont montés mobiles entre une position effacée od ils dégagent une extrémité d'entrée du mandrin pour le dit élément et une position avancée dans laquelle ils font venir en appui sur une butée du mandrin, le dit élément qui a d'abord été présenté sur la dite extrémité d'entrée du mandrin, et en ce que des quatrièmes moyens de commande sont prévus pour déplacer les dits moyens pousseurs entre la dite position effacée et la dite position avancée et sont adaptés à exercer dans cette position avancée une force axiale d'application sur le dit élément tubulaire en appui sur la dite butée. 13) Machine suivant la revendication 12, caractérisée en ce que les dits quatrièmes moyens de commande comportent un vérin pneumatique. 14) Machine suivant la revendication 12 ou la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens pousseurs comportent un bras mobile, un organe d'attaque monté libre en rotation sur le dit bras et adapté à venir en butée sur l'extrémité d'entrée du mandrin, et une plaque de poussée coulissante et sollicitée élastiquement par ledit organe d'attaque et adaptée å venir en butée sur ledit élément tubulaire engagé sur ledit mandrin. 15) Machine suivant la revendication 14, caractérisée en ce que ledit bras est monté pivotant. 16) Machine suivant l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisée en ce que lesdits moyens pousseurs sont montés mobiles sur le bâti. 17) Machine suivant l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisée en ce que lesdits moyens pousseurs sont montés mobiles sur le porte-couteau.