Brevet FR2485429A1 — publié le 19811231

Dispositif de commande pour un mécanisme de coupe trans- versale. La présente invention concerne un dispositif de com- mande pour un mécanisme de coupe transversale comportant au moins une lame tournante pour couper une ou plusieurs ban- des de papier ou analogue animées d'un mouvement continu, laquelle lame se déplace dans la zone de coupe avec la vi- tesse de la bande mais peut dans la zone de marche à vide gtre entraînée avec une vitesse angulaire variable, ce qui est obtenu au moyen d'un joint de cardan prévu dans le dis- positif de commande et dont l'angle de croisement est vari- able au moyen d'un mécanisme de réglage équipé d'un engre- nage d'angle et capable de faire pivoter un arbre d'entrée. Un dispositif de commande de ce genre est décrit dans le brevet britannique no 51 105. Suivant ce brevet un arbre d'entraînement monté parallèlement à un arbre porte-lame est relié, par l'intermédiaire de deux joints de cardan et d'un arbre télescopique monté entre ces derniers, à une roue conique qui engrène avec une roue conique susceptible de coulisser sur un arbre à cannelures multiples, laquelle roue conique mentionnée en premier est reliée par l'inter- médiaire d'un support à la roue conique citée en dernier, c'est-à-dire qu'elle peut coulisser conjointement avec celle-ci sur l'arbre à cannelures multiples. L'arbre à can- nelures multiples monté transversalement à l'arbre porte- lame et à l'arbre d'entraînement est relié par l'intermé- diaire d'une autre paire de roues coniques à l'arbre porte- lame. Ce dispositif de commande est relativement compliqué, demande beaucoup de place et présente en raison des nom- breux organes de transmission, en particulier par suite de l'arbre télescopique et de l'arbre à cannelures multiples, un jeu important dans le mécanisme d'entraînement, ce qui provoque inévitablement des manques d'exactitude dans les coupes exécutées par le mécanisme de coupe transversale. Ce jeu dans le mécanisme d'entraînement est évidemment de peu d'importance pour la commande d'un mécanisme de coupe trans- versale équipant une machine à fabriquer des sachets puis- que dans ce cas les longueurs de sachet coupées n'ont pas be- soin d'être'respectêes avec une grande précision. Aux machines à fabriquer des feuilles de papier écriture ou de papier d'im- pression on demande, par contre, un très haut degré de pré- cision de coupe. Or la présente invention a pour but de créer un dis- positif de commande du genre mentionné plus haut qui occupe peu de place et, afin de réduire le jeu du mécanisme d'en- trainement, comporte le moins possible d'organes de trans- mission. Ce but est atteint suivant l'invention par le fait que l'engrenage d'angle est disposé en amont du joint de cardan et est monté par rapport à celui-ci de telle manière que l'axe d'un arbre d'entrée de l'engrenage d'angle, ou le prolongement de cet axe, et les axes d'articulation du joint de cardan se coupent en un seul point, et qu'un arbre de sortie de l'engrenage d'angle et un arbre d'entrée du joint de cardan sont montés dans un support, lequel est monté de façon à pouvoir pivoter autour de l'axe de l'arbre d'entrée de l'engrenage d'angle. Par conséquent, le dispositif de commande ne compor- te qu'un seul engrenage d'angle et un seul joint de cardan. En comparaison de l'état de la technique la construction suivant l'invention est non seulement très petite et peu coûteuse mais présente en outre seulement un faible jeu grâ- ce à l'absence d'arbres télescopiques et d'arbres à cannelu- res multiples. Une construction particulièrement compacte et ne né- cessitant qu'un minimum d'organes de transmission peut être obtenue, suivant une autre forme de réalisation de l'inven- tion, lorsque l'arbre de sortie de l'engrenage d'angle est en même temps l'arbre d'entrée du joint de cardan. Une ca- ractéristique particulière de l'invention réside en ce que l'axe de l'arbre d'entrée de-l'engrenage d'angle ou le pro- longement de cet axe et les axes d'articulation du Joint de cardan se coupent en un seul point. Dans la pratique cette condition ne peut pas être remplie avec une précision ab- solue en raison de tolérances de fabrication et de montage. Afin que les efforts dus auxdites tolérances et agissant sur le joint de cardan lors des mouvements de rotation res- tent aussi réduits que possible, il est proposé suivant une autre caractéristique de l'invention de relier le joint de cardan par l'intermédiaire d'un organe élastique en flexion et rigide en torsion à un arbre. De préférence, le joint de cardan est relié par l'intermédiaire de cet organe à l'ar- bre de sortie qui lui est associé. L'engrenage d'angle est avantageusement constitué de deux roues coniques. Pour une rotation de 3600 à son entrée un joint de cardan présente à sa sortie une période de non uniformité de 1800, c'est-à-dire que pour un tour de rotation à l'entrée il y a deux phases non uniformes qui reviennent périodique- ment. L'arbre à lame peut donc être équipé de deux lames dé- calées de 1800 l'une par rapport à l'autre, auquel cas un angle d'inflexion de 0 à 540 permet de faire varier le for- mat des longueurs à couper dans un rapport allant jusqu'à 1: 1,73. Si l'on n'équipe l'arbre à lame que d'une seule lame et que l'on interpose, comme c'est'le cas pour une for- me de réalisation de l'invention, entre le joint de cardan et l'arbre à lame un engrenage doublant la vitesse de rota- tion, alors la zone dans laquelle la lame et la bande de papier se déplacent en synchronisme se trouve doublée. Cela influe favorablement sur la qualité 'de coupe. Suivant une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention la position angulaire de la lame par rapport au joint de cardan peut être changée d'une quantité correspondant à un angle de rotation du joint de cardan de 90 . Ainsi l'éventail de format indiqué plus haut peut être élargi jusqu'au rapport 1: 3 car le fait de faire basculer la lame par rapport au joint de cardan de 900 per- met d'utiliser les deux demi-ondes sinusoïdales du mouve- ment non uniforme périodique de l'arbre de sortie du joint de cardan. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide de deux exemples de réalisation illustrés au des- sin annexé sur lequel: la figure 1 représente, de manière simplifiée, un dispositif de commande pour un mécanisme de coupe transver- sale; et la figure 2 représente schématiquement une autre foi- me de réalisation d'un dispositif de commande pour un mé- canisme de coupe transversale. Suivant la figure 1 un support en U 1 est monté de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe 2 dans un cadre fi;. xe 3. Des supports de pivotement 4 présentent chacun une bague en forme de disque 6 permettant de produire un effort hydraulique, de l'huile sous pression pouvant à cette fin être refoulée chaque fois dans une fente 7 des supports de pivotement 4. Dans ce cas les bagues 6 agissent comme des pistons et tirent les bagues formant butées 8 du support 1 contre le cadre 3. Dans le support 1 sont montés un arbre d'entrée 9 et un arbre de sortie 11 d'un engrenage d'angle 12 présenté sous la forme d'une paire de roues coniques constituée par les roues coniques 13 et 14. L'arbre de sortie Il de l'en- grenage d'angle 12 est l'arbre d'entrée d'un joint de car- dan 16 qui du c8té de sa sortie est relié par l'intermédi- aire d'un organe 17 élastique en flexion et rigide en tor- sion, par exemple un accouplement entièrement en acier du type commercialisé par la firme A. Friedrich Flender GmbH et Co. KG de Bocholt (RFA), à un arbre de sortie 19 portant une roue dentée 18. Les axes d'articulation du joint de cardan 16 et l'axe 2, qui est également l'axe (ligne cen- trale) de l'arbre d'entrée 9 de l'engrenage d'angle 11, se coupent en un point P. La roue dentée 18 forme avec une roue dentée 20 un engrenage 21 doublant la vitesse de rotation. Un arbre 22 portant la roue dentée 20 présente un organe d'accouple- ment 24 muni de deux tiges 23 disposées à 1800 l'une par rapport à l'autre et qui coopère avec un organe d'accouple- ment 28 fixé à un arbre à lame 26 et présentant deux trous 27 pour les tiges 23. Pour permettre aux organes d'accou- plement 24 et 28 d'être engagés l'un dans l'autre et déga- gés l'un de l'autre l'arbre 22 est monté de façon à pouvoir coulisser dans la-direction indiquée par la double flèche 29. L'arbre à lame 26 est muni d'un porte-lame 31 avec une lame 32 qui coopère avec une lame 34 fixée à un porte-lame 33. Un arbre à lame 36 du porte-lame 33 est lié cinémati- quement à l'arbre à lame 26 par l'intermédiaire de roues dentées 37 et 38. Le support 1 présente un segment denté 39 avec le- quel vient en prise un pignon 41 d'un arbre 42. L'arbre 42 peut être tourné manuellement ou au moyen d'un servomoteur. Le mode de fonctionnement du dispositif de commande suivant la figure 1 est décrit ci-dessous. L'équipement de commande de la machine ou un moté'ur séparé dont la vitesse de rotation est imposée par cet équi- pement de commande fait tourner l'arbre d'entrée 9 avec une vitesse angulaire uniforme qui est transmise à l'arbre de sortie 11 par l'intermédiaire des roues coniques 13 et 14. En fonction de la position angulaire que l'arbre de sortie 11 de l'engrenage d'angle 12 (lequel arbre est en même temps l'arbre d'entrée du joint de cardan 16) occupe par rapport à l'arbre de sortie 19 du joint de cardan 16, l'ar- bre de sortie 19 est entraîné avec une vitesse angulaire variable périodiquement. Le mouvement de rotation non uni- forme de l'arbre de sortie 19 est transmis, suivant le rapport de multiplication 2: 1 de l'engrenage 21, aux arbres à lame 26 et 36 du mécanisme de coupe transversale constitué par les porte-lame 31 et 33 et leurs lames res- pectives 32 et 34. Les lames 32 et 34 coopèrent toujours lorsque la vitesse est à son maximum et à son minimum, c'est-à-dire qu'elles coupent une bande de matière chaque fois qu'elles tournent à la vitesse la plus élevée et à la vitesse la plus faible de chaque cycle de mouvement. Le fait de savoir si les lames 32 et 34 effectuent chaque fois une opération de coupe lorsque la vitesse du processus de mouvement est à son maximum ou à son minimum dépend de leur position angulaire par rapport au joint de cardan 16. Cette position angulaire peut être changée de 900 par rap- port au joint de cardan 16 en faisant coulisser l'arbre 22 de façon à éloigner l'organe d'accouplement 24 suffisamment de l'organe d'accouplement 28 pour que les tiges 23 se dé- gagent des trous 27, en tournant alors l'organe d'accouple- ment 28 et par suite les porte-lame 31 et 33 de 1800 et en rapprochant ensuite l'organe d'accouplement 24 de l'organe d'accouplement 29 de façon à introduire les tiges 23 à nou- veau dans les trous 27. Le fait de faire basculer les porte- lame 31 et 33 de 1800 constitue, en raison du rapport de multiplication de 2: 1 des roues dentées 18 et 20, un bas- culement de 900 par rapport au joint de cardan 16. Le degré de non uniformité du mouvement de rotation des porte-lame 31 et 33 est influencé par l'angle d'infle- xion du joint de cardan 16. Cet angle est variable par pi- votement du support 1, ce pivotement étant obtenu en tour- nant en conséquence l'arbre 42 muni du pignon 41, lequel engrène avec le segment denté 39 du support 1. Sur la figure 2 représentant une variante du dispo- sitif de commande pour un mécanisme de coupe transversale les éléments constitutifs correspondant à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes chiffres augmentés de 100 et ne sont pas décrits une nouvelle fois. A la différence de la forme de réalisation de la fi- gure 1 l'arbre de sortie 111 de l'engrenage d'angle 112 est monté extérieurement sur un support en U 151 muni d'un pa- lier additionnel 150. L'arbre de sortie 111 s'étend paral- lèlement à un arbre d'entrée 152 du joint de cardan 116 et est relié cinématiquement à cet arbre 152 par l'intermédi- aire de roues dentées 153 et 154. Pour le reste la construc- tion et le mode de fonctionnement correspondent à ceux de la forme de réalisation représentée sur la figure 1. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commande pour un mécanisme de cou- pe transversale comportant au moins une lame tournante pour couper une ou plusieurs bandes de papier ou analogue ani- mées d'un mouvement continu, laquelle lame se déplace dans la zone de coupe avec la vitesse de la bande maispeut dans la zone de marche à vide être entraînée avec une vitesse angulaire variable, ce qui est obtenu au moyen d'un joint de cardan prévu dans le dispositif de commande et dont l'angle de croisement est variable au moyen d'un méca nisme de réglage équipé d'un engrenage d'angle et capable de fai- re pivoter un arbre d'entrée, caractérisé en ce que l'en- grenage d'angle (12, 112) est disposé en amont du joint de cardan (16, 116) et est monté par rapport à celui-ci de telle manière qu'un axe (2) d'un arbre d'entrée (9, 109) de l'engrenage d'angle, ou le prolongement de cet axe, et les axes d'articulation du joint de cardan se coupent en un seul point (P), et en ce qu'un arbre de sortie (11, 111) de l'en- grenage d'angle et un arbre d'entrée (11, 152) du joint de cardan sont montés sur un support (1, 151), lequel est mon- té de façon à pouvoir pivoter autour de l'axe de l'arbre d'entrée de l'engrenage d'angle. 2 - Dispositif de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre de sortie (11) de l'engre- nage d'angle (12) est l'arbre d'entrée du joint de cardan (16). 3 Dispositif de commande suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le joint de cardan (16, 116) est relié à un arbre (19, 119) par l'intermédiaire d'un or- gane (17, 117) élastique en flexion et rigide en torsion. 4 - Dispositif de commande suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le joint de cardan (16, 116) est relié par l'intermédiaire de l'organe (17, 117) élastique en flexion et rigide en torsion à l'arbre de sortie (19, 119) qui lui est associé. - Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'engrenage d'angle (12, 112) est constitué par une paire de roues co- niques (13, 14; 113, 114). 6 - Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est pré- vu entre le joint de cardan (16, 116) et un arbre à lame (26, 36; 126, 136) un engrenage (21, 121) qui double la vi- tesse de rotation. 7 - Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la posi-. tion angulaire de la lame (32, 34; 132, 134) par rapport au joint de cardan (16, 116) peut être changée d'une quan- tité correspondant à un angle de rotation de 90 du joint de cardan.