Brevet FR2473394A1 — publié le 19810717

I La présente invention se rapporte à des perfeotion- nements apportés aux coupeuses rotatives pour les adapter à la coupe de bois en feuille. On connaît des coupeuses rotatives comportant une lame rectiligne à deux ou plus de deux tranchants parallè- les, pouvant tourner autour de l'axe longitudinal, et dans lesquelles chaque tranchant agit en alternance avec l'autre, grâce à la rotation de l'arc compris qui est, dans le cas de deux tranchants, de 180 , en coopération avec un rouleau antagoniste sur lequel la matière à couper avance sous l'ac- tion d'un tapis ou ruban de transport et, après la coupe, elle est éloignée par un tapis subséquent, le tout de façon que la longueur minimale de la matière coupée corresponde à l'étendue de l'arc compris entre deux tranchants successifs du fait que la vitesse périphérique de la lame est égale à celle du tapis d'avancement et du rouleau antagoniste. Ces coupeuses connues comportent également des mo- yens de fonctionnement automatique. Dans ce but, au-dessousdu premier ruban transporteur se trouve un dispositif (scanner) qui a pour fonction spé- cifique de signaler des imperfections éventuelles présentes dans la matière à un appareillage électronique qui mémori- se les données' reçues et les restitue au moment de la coupe en tenant compte, tant de la distance entre scanner et lame que de la longueur de l'arc décrit par la lame rotative entre deux tranchants successifs. Pourassurer une exécution correcte et opportune des coupes, l'appareillage électronique est capable de dia- loguer avec un générateur d'impulsions différentiel qui mesure exactement la longueur des feuilles à mesure-qu'el- les passent et commande, au moment opportun, l'accouplement d'un embrayage qui fait tourner la lame de 1800. Cet em- brayage est entraîné en rotation par un moteur qui commande en synchronisme la rotation du rouleau antagoniste ansi que des rouleaux moteurs des tapis de transport. Cependant, dans l'application pratique, les rotati- ves coupeuses décrites ci-dessus, ne se sont avérées effi- caces, que dans la coupe de matières dépourvues d'im- perfections, comme par exemple, le papier et le carton, tandis que dans le cas du bois en feuilles, ils se sont avérés présenter des inconvénients importants. En effet, la nature elle-même de la matière en feuilles, a pour effet,- en raison de la présence dans le tronc d'arbre de noeuds, de lésardes ou de différents dé- fauts, que les coupes doivent avoir lieu à une fréquence irrégulière, si l'on veut supprimer les:sections de ma- tière en feuilles défectueuses. C'est dans ce contexte qu' apparaissent les limites d'utilisation des coupeuses rota- tives connues du fait que, comme on ne peut couper des sec- tions de matière en feuilles de longueur inférieure à cel- le de l'arc décrit par la lame rotative, il est évident que, si l'on ne veut pas avoir de gaspillage de matière excessif (les sections de longueur minimale, sur la base des dimensions normalement utilisées pour les lames, sont de l'ordre de 22 à 25 cm), il faut recouper la section de feuille, pour supprimer la portion défectueuse. Bien entendu, ces autres coupes comportent des pertes de temps inévitables qui ont des effets négatifs sur le rendement et amoindrissent la validité et l'utilisa- tion des coupeuses rotative.s qui pourraient, en soi, fonc- tionner à des vitesses plus élevées. Le problème qui est à la base de la présente in- vention est donc d'effectuer automatiquement avec une même coupeuse rotative des coupes rapprochées, de façon à re- médier aux inconvénients précités et à obtenir des sections de matière en feuille, dont la longueur puisse être encore 3o inférieure à la longueur minimale autorisée par les cou- - peuses classiques et correspondant à l'arc compris entre ceux consécutives de la lame rotative. On résout ce problème selon l'invention, en pré- voyant en combinaison avec ladite première lame rotative, une seconde lame rotative parallèle à la première, et à une distance prédéterminée de celle-ci, seconde lame qui 24'73394 coopère avec un rouleau antagoniste correspondant pour effectuer, sur ordre, une coupe entre la première coupe et la seconde coupe effectuées sur la matière en feuille par la première lame rotative, ledit ordre consistant en un signal provenant de l'appareillage électronique qui permet l'accouplement d'un embrayage correspondant action- né par le moteur, en prévoyant un troisième tapis trans- porteur dans l'intervalle entre la première lame et la seconde lame pour permettre à la section coupée d'avancer dans cet intervalle. Avantageusement, pour garantir une plus forte adhérence des aux tapis transporteurs, chacun de ces tapis est formé par une pluralité de rubans perforés disposés parallèlement entre eux. Ainsi, en disposant préalablement de façon appropriée un aspirateur au dessous des rubans, les feuil- -les y adhèrent avec un effet de ventouse. L'avantage principal obtenu avec un tel type de coupeuse rotative, consiste à avoir automatisé compléte- ment les différentes opérations de coupe des feuilles, y compris celles qui correspondent aux portions défectueuses à rejeter. Un autre avantage consiste en la possibilité de réduire au minimum la longueur de ces portions défectueuses ce qui permet d'obtenir également une économie de matière. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront de la description détaillée qui va suivre en se référant à des formes d'exécution particuliè- res données à titre d'exemple seulement et représentées aux dessins annexés, dans lesquels: Fig. 1 représente schématiquement en perspective une coupeuse rotative à lame à deux tranchants disposés à 180 l'un de l'autre, Fig. 2 représente schématiquement en perspective un second mode d'exécution de coupeuse rotative selon l'in- vention; - Fig. 3 représente la séquence de fonctionnement des coupes à effectuer sur la matière en feuille pour circonscri- re la portion défectueuse à rejeter,. Fig. 4 et 5 représentent l'agencement et le fonc- tionnement de rouleaux d'appui et de pression susceptibles d'empêcher la flexion de la lame pendant la coupe, Fig. 6 et 7 représentent schématiquement la trans- mission du mouvement aux rouleaux de pression et leur dis- position le long d'une lame, Fig. 8 représente la disposition d'un rouleau de pression pour une lame comportant un nombre impair de tran- chants, Fig. 9 représente la disposition des rouleaux d'é- paulement et de pression pour une lame ayant un nombre pair de tranchants. En se référant à ces figures, et notamment à la première, la référence 1 désigne dans son ensemble une cou- peuse rotative qui comprend un premier tapis transporteur 2 s'enroulant autour d'un rouleau moteur 3 actionné par-un moteur 4 et d'un rouleau de renvoi 5 pour permettre de faire avancer la matière en feuille d'une zone de chargement à une zone de coupe. Immédiatement, en aval du rouleau de renvoi 5 se trouve une lame rotative 6, à double tran- chant, montée de façon que son axe soit perpendiculaire au sens d'avancement de la matière en feuille et pouvant tour- ner autour dudit axe. -- La lame 6 coopère avec un rouleau de contraste ou antagoniste 7 de façon que, lorsque l'un des tran- chants de la lame vient interférer avec le rouleau anta- goniste 7, la matière en feuille qui avance, subisse une première coupe. Le rouleau antagoniste 7 est mu directement par le moteur 4, par l'intermédiaire d'un système de trans- mission connu en soi et classique, tandis que la lame ro- tative 6 est mise en rotation au moment approprié, lors- qu'un embrayage 8 actionné par le moteur 4 s'accouple avec elle. Toujours en se référant à la Fig. 1, la référence 9 désigne un second tapis transporteur qui s'enroule autour d'un rouleau moteur 10 dont le mouvement est commandé par le moteur 4, et d'un rouleau de renvoi correspondant, non représenté, pour permettre l'éloignement des sections de feuille coupées. Selon un mode d'exécution préféré, entre le rouleau antagoniste 12 et le second tapis 9 est inter- posé un court tapis 9' mu par un rouleau 10' dont le plan peut être incliné vers le bas de par l'action d'un vérin ", pour faire tomber les déchets des coupes ayant eu lieu. Immédiatement en amont du rouleau moteur 10 du tapis transporteur 9 se trouve une seconde lame rotative il à double tranchant, analogue à la lame 6 et coopérant avec un rouleau antagoniste sous-jacent 12 pour effectuer, sur commande, une autre coupe sur la section de feuille qui avance. La lame rotative 11 est parallèle à la lame rotati- ve 6 et est disposée à une distance prédéterminée de celle- ci. La lame rotative Il est aussi actionnée, au mo- ment appropriée, par l'accouplement d'un embrayage corres- pondant 16 mis en rotation par le moteur 4. Entre les rouleauxantagonistes 7 et 12, se trouve à la même hauteur que les tapis transporteurs 2 et 9, un troisième tapis transporteur 13 qui s'enroule autour d'un rouleau moteur 14 actionné par le moteur 4 et d'un rouleau de renvoi 15 pour permettre l'avancement des sections de matière en feuille coupées de la zone de la première lame 6 à celle de la seconde lame 11. Au dessousdu premier rouleau transporteur 2, parallèle aux lames rotatives 6 et 11, se trouve un dis- positif 17 ssceptible de contrôler la surface de la feuille (scanner), pour mettre en évidence des trous ou d'autres irrégularités présentes dans la matière en feuille, et pour envoyer les informations détectées à un appareillage électronique 18 disposé dans une zone non active de la coupeuse. L'appareillage électronique 18 est susceptible de mémoriser les informations qui lui sont parvenues et de les restituer, au moment approprié sous forme d'or- dres qui accouplent les embrayages 8 et 16 aux lames ro- tatives respectives 6 et 11. L'appareillage électronique 18 est susceptible entre autres, de dialoguer avec un générateur d'impulsions différentiel (codeur) qui est associé à un arbre rotatif sur lequel sont calés des disques 21 destinés à mesurer la longueur de la matière en feuille qui passe. Dans ces conditions, pratiquement, l'appareillage électronique 18 tient compte en même temps de la présen- ce de défauts éventuels à la surface de la-matière en feuille, de la longueur de la matière en feuille qui pas- se, de la distance entre le scanner 17 et les lames 6 et 11, ainsi que de l'arc décrit par la lame rotative 6 avant de venir interférer avec le rouleau antagoniste 7 corres- pondant. En se référant en particulier à la Fig. 2, le second mode d'exécution de la présente invention prévoit de provoquer l'avancement de la matière en feuille, au lieu des tapis transporteurs 2, 9 et 13 classiques, au moyen d'une pluralité, correspondante de rubans 22, 23 et 24 disposés parallèlement entre eux et à une certai- ne distance l'un de l'autre. Ces rubans 22, 23 et 24 com- portent, de façon appropriée, des trous sépaiés par des intervalles longitudinaux et désignés respectivement par les références 22a, 23a, et 24a. Le plan d'avancement des rubans est présenté par un caisson d'aspiration 25 dont les parois latérales convergent ver b bas pour permettre le raccord à la bouche d'aspiration d'un aspirateur 27. L'aspiration sur les rubans s'exerce par des canaux 26 correspondants, se trouvant au-dessous de chaque ruban. Cette seconde solution apparait particulière- ment appropriét pour assurer l'adhérence de la matière aux transporteurs, lorsque la matière en feuille est de faible épaisseur, ou bien que les vitesses d'avancement sont éle- vées. En effet, les trous des rubans agissent comme des ventouses sur les feuilles en les maintenant sur place. Abstraction faite de ces particularités de réa- lisation qui différencient les modes d'exéction représentés respectivement sur les Fig. 1 et 2, le fonctionnement des coupeuses qui y sont représentées est entièrement identique et a lieu selon les modalités suivantes. En se référant en particulier à la Fig. 3, la matière en feuille, désignée par la référence numérique 28, est entraînée à avancer dans le sens de la flèche 29. Sur la matière en feuille 28 se trouve un trou 30 ou une autre imperfection, en raison de laquelle il faut éliminer une bande de matière en feuille qui doit, pour des raisons d'éco- nomie de matière, contenir l'imperfection dans des limites les plus étroites possible. Sur la Fig. 3, les références A,B et C désignent respectivement des lignes de coupe réalisées par les lames rotatives 6 et 11. Plus précisément, la ligne de coupe C a été réalisée avec. le premier tranchant de la lame 6, la li- gne de coupe B a été réalisée par la lame Il et la ligne de coupe A a été réalisée avec le second tranchant de la lame 6. Il est clair que, sans la présence de la seconde lame rotative 11, la section de longueur minimale pouvant être coupée par la lame 6, est égale à La longueur de l'arc de 1800 décrit par ladite lame, et serait donc égale à la dis- tance entre la ligne de coupe A et la ligne de coupe C, ce qui impliquerait, bien entendu, un gaspillage de matière ex- cessif. Compte tenu, cependant, de la présence de la seconde - 2473394 lame rotative 11, celle-ci est commandée au moment appro- priée par l'appareillage électronique 18 de façon à réa- liser une coupe sur la ligne prévue (ligne de coupe B), lorsque cette ligne vient à passer sur le rouleau antagonis- te 12. Tant dans la réalisation de la Fig. 1 que dans la réalisation de la Fig. 2, en raison. de la. pression que les lames 6 et Il doivent exercer sur les feuiiles à cou- per, elles subissent une flexion qui empêche uen coupe O10 uniforme et complète desdites feuilles".. Pour éviter'cet inconvénient, comme on l'a re- présenté sur les Fig. -2, 4, 5 et 6, chaque lame comprend une série de rouleaux d'appui 31 coaxiaux à ladite lame et répartis en nombre appropriés suivant cette lame. Comme on le remarque, chaque rouleau 31 a un dimètre inférieur à la largeur de la lame, de sorte que les tranchants dépassent de la circonfé ence desdits rouleaux, pour pouvoir exercer leur action de coupe. Chaque rouleau 31 subit la poussée d'un rouleau ou de deux rouleaux de pression, disposés symétriquement par rapport au plan perpendiculaire au plan de transport des feuilles, dont le rôle est d'exercer une poussée sur la lame, dans la direction de coupe, pour éviter la flexion de ladite lame au moment de la coupe. D'autre part, les rouleaux de pression doivent être-sur la circonférence des creux 32 répartis à diffé- rents angles et positionnés de façon à recevoir un tran- chant respectif de la lame, lorsque ce tranchant passe par la zone de tangence. - Cependant, le positionnement des câbles 32 doit leur permettre de ne pas être au contact des rouleaux 31, c'est-à-dire de ne pas recevoir le tranchant respectif de la lame, au moment o cette dernière a un tranchant en position- de coup., et cela pour permettre aux rouleaux de pression. d'exercer une poussée efficace et dirigée exactement pour combattre la tendance de la lame à fléchir. - Cette nécessité impose dans les lames ayant un nombre pair de tranchants par rouleau d'appui, de pré- voir deux rouleaux 33 et 34 symétriques par rapport au plan vertical passant par l'axe de la lame, de façon que leur poussée ait une résultante se trouvant dans ce plan et dirigée vers le tranchant en phase de coupe. Dans les lames en comportant un nombre pair, en effet, à chaque tranchant en cours de travail, cor- respond un tranchant diamétralement opposé qui serait inséré dans le creux 32 correspondant dans le cas o l'on utiliserait un seul rouleau de pression, ce qui n'est pas techniquement recommandable. On prévoit donc d'utiliser deux rouleaux de pression dans les réalisations des Fig. 1 et 2 comme le montrent mieux les Fig. 4, 5, 6 et 7 du fait que ces réa- lisations comportent des lames à deux tranchants. Ces figures montrent comment les rouleaux 31 montés sur les lames 6 ou Il ont le même axe que ces lames et ont le même axe que ces lames et ont un diamètre tel que les tranchants de chaque lame respective en dépassent. On voit également qu'à chaque rouleau 31 sont accouplés un rouleau 33 d'une part et un rouleau 34 de l'autre. Les rouleaux 33 sont montés sur un même arbre 35 et les rouleaux 34 sont montés sur un même arbre 36, tandis qu'à une extrémité commune se trouve une transmis- sion comprenant un engrenage moteur 37 monté sur l'axe de la lame qui entraîne séparément un engrenage 38 monté sur l'arbre 36, avec un rapport 1: 1, de façon à garantir la même vitesse de rotation aux rouleaux 31, 33 et 34. La même condition est réalisée dansle cas de la figure 9 qui présente une lame à. quatre tranchants. Dans ces cas également, donc, à chaque rouleau 31 monté sur la lame osnt accouplés deux rouleaux 33 et 3L4 disposés comme l'indiquent les figures 4, 5 et 6. Par contre, dans le cas de lafigure 8, dans lequel la lame comporte trois tranchants, ou un nombre impair de tranchants, on peut utiliser unrouleau de i1 et un seul, de pression 40 dont l'axe se trouve dans le plan vertical passant par l'axe de la lame. - Cela est possible, du fait qu'au moment o l'un des tranchants est dirigé verticalement vers le haut, il ne correspond pas un autre tranchant diamétralement oppose en cours d'action, de sorte que le premier tran- chant dans cette position peut être inséré dans un creux correspondant 32 du rouleau 40.-Par contre, dans la po- sition angulaire dans laquelle l'un des tranchants est en cours d'action, les rouleaux 31 et 40 se touchent suivant les parties pleines, de façon à pouvoir exercer une poussée parfaitement dirigée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations qui viennent d'être décrits, et qui ont été représentés aux dessins annexés. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détails, sans sortir pour cela, du cadre de la présente invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1- Coupeuse rotative destinée à couper des matières en feuille suivant des sections de longueur pré- déterminée, comprenant un premier tapis transporteur (2) devant faire avancer la feuille d'une zone de chargement à une zone de coupe, un dispositif susceptible de contrô- ler la surface de la feuille (scanner) et envoyer les informations prélevées à un appareillage électronique (18) pour les mémoriser, un générateur d'impulsions dif- férentiel (encoder) qui mesure la longueur de la matière qui passe et dialogue avec l'appareillage électronique pour commander l'actionnement d'un embrayage associé à des moyens moteurs (4) qui met en rotation une première lame rotative (6) coopérant avec un rouleau antagoniste (7) pour réaliser la coupe de la feuille et un second ruban transporteur (9) devant faire avancer la section de feuil- le coupée de la zone de coupe à une zone de déchargement, caractérisée en ce qu'elle comporte, en combinaison avec la première lame rotative (6), une seconde lame rotative parallèle (11) à la première et à une distance prédéter- minée de celle-ci, seconde lame (11) qui coopére avec un rouleau antagoniste (12) correspondant pour effectuer, sur ordre, une coupe entre la première et la seconde coupe exécutées sur la matière en feuille par la première lame rotative (6), cet ordre consistant en un signal provenant de l'appareillage électronique qui permet l'accouplement d'un embrayage correspondant actionné par le moteur, un troisième ruban transporteur (13) se trouvant dans l'inter- valle compris entre la première lame (6) et la seconde lame (11) pour permettre l'avancement, dans cet interval- le, de la section coupée. 2 - Coupeuse rotative selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des rubans transporteurs (2,13 et 9) est formé par une pluralité de rubans disposés mutuellement parallèlement et comportant des trous ou fen- tes disposées de façon régulière à une certaine distance mutuelle. -2473394 12' 3 - Coupeuse rotative selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'au dessous'des rubans transporteurs.(2,13 et.9) formés par des pluralités de rubans perforés se trouve un caisson d'aspiration (25) à parois latérales convergeant vers le bas vers un aspi- rateur qui établit une dépression qui maintient la matiè- re en feuille,ou les sections de matière en feuille, en adhérence aux rubans avec un-effet de type ventouse. 4 - Coupeuse rotative selon la revendication 1, caractérisée en de qu'entre la seconde lame de coupe (11l) et le ruban (9) d'évacuation des feuilles coupées - est interposé un court ruban transporteur (10) dont le plan est incliné vers le bas au moyen d'un vérin hydrauli- que (12) ou un organe équivalent pour faire tomber les rebuts. - Coupeuse selon les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que chaque lame de coupe (6-7) com- prend des rouleaux d'appui (31)ayant pour axe son axe et, ayant pour un diamètre un peu inferieur à la largeur de la lame, de façon que les tranchants de ladite lame dépas- sent de leur circonférence, chacun de ces rouleaux étant accouplé à au moins un rQuleau de pression (33-34)-corres- pondant, pouvant tourner à la même vitesse de rotation et, comportant à sa périphérie des trous (32) séparés par des intervalles angulaires et dont la phase leur-permet de recevoir un tranchant dépassant de la lamé correspondant, lorsque celle-ci passe dans la zone de tangence,-lesdits rouleaux de pression (33-34) ayant pour-rôle de s'opposer à la tendance de la lame à fléchir, pendant chaque opération de coupe. - 6 - Coupeuse selon la revendication 5, caractéri- sée en ce que,-dans le cas o l'on utilise des lames à nombre impair de tranchants, à chaque rouleau d'appui (31) incorporé dans la lame correspond un rouleau de pression unique (40) dont l'axe se trouve dans le plan vertical pas- sant par l'axe de la lame. - - Coupeuse selon la revendication 5, caracté- risée en ce que, dans le cas de lames à nombre pair de tranchants, à chaque rouleau d'appui (31) incorporé dans la lame correspondent deux rouleaux de pression (33-34) disposés symétriquement par rapport au plan vertical pas- sant par l'axe de la lame et agissant de façon à transmet- tre au rouleau de la lame, une résultante dirigée suivant la direction de coupe.