Brevet FR2499041A1 — publié le 19820806

L'invention a pour objet un appareil de coupe et de distribution simultanées de bandes de matériaux enroulés. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique des appareils sanitaires et notamment des distributeurs d'essuiemains en papier, ouate ou matériaux similaires. On connaît de nombreux appareils et dispositifs permettant la distribution et la coupe de matériaux d'essuyage ou d'emballage. Dans certains d'entre-eux, la coupe du matériau s'effectue par déchirement de la bande tirée contre un profil dentelé du distributeur. Dans d'autres appareils, la coupe du matériau s'effectue par tranchage de la bande tirée à l'aide d'un outil de coupe monté sur l'appareil. On connatt aussi des appareils où la distribution et la coupe du matériau sont simultanées et obtenues automatiquement par traction sur la bande débordant de l'appareil. C'est le cas notamment des appareils qui ont fait l'objet de précédents Brevets, notamment le Brevet Prançais,Numéro National : 75.36254 et son Certificat d'Addition, Numéro National : 76.04664, dont le déposant est également le titulaire, et dont on rappelle succinctement les caractéristiques. L'appareil est du type comprenant un porte-rouleau de matériau, articulé sur un carter mural et maintenu en pression sur un tambour à surface rugueuse tournant sur des paliers fixés au cartersmural, et portant latéralement un dispositif de lancement du tambour en vue de la coupe par l'effet d'une traction manuelle sur la bande de matériau débordant de l'appareil, en entratnant en rotation le tambour qui fait décrire à un outil de coupe monté à l'intérieur dudit tambour, une trajectoire dans le sens de rotation du tambour, pour passer d'une position escamotée à l'intérieur du tambour, à une position en saillie à l'extérieur du tambour, afin de pénétrer dans le matériau tendu de part et d'au- tre du dispositif de coupe, par la pression du rouleau de matériau en appui sur le tambour d'une part, et par l'effet de traction sur la bande débordante de matériau, d'autre part ; des dispositifs de débordement automatique de la bande, après la coupe, ot de limitation d'emploi, étant prévus. Suivant l'invention, on a voulu simplifier et améliorer l'appareil, notamment afin de diminuer et de régulariser l'effort de traction à exercer sur l'extrémité libre accessible de la bande, en vue de la coupe, quel que soit le diamètre du rouleau de matériat et de réduire le nombre de pièces composant les mécanismes, de manière à diminuer le prix de revient par économie de matière et rapidité de montage. Suivant une première caractéristique, l'appareil est remarquable en ce que l'outil de coupe monté à l'intérieur du tambour et actionné par rotation dudit tambour lors de la traction manuelle sur la bande de matériau débordante, est commandé par des dispositifs combinés, comprenant un Exe-vilebrequin fixe sur lequel tourne le tambour et dont le maneton porte à rotation libre, une rondelle contre laquelle s 'appuie le porte-outil articulé au tambour, afin que, par le- dimensionnement et les formes judicieux des éléments en cause, la partie active de coupe entraSnée avec le tambour, soit en position escamotée à l'intérieur du tambour, au moins suivant un arc de cercle correspondant au temps de passage de l'outil contre le rouleau de matériau appliqué sur le tambour, et en position en saillie à l'extérieur du tambour, suivant l'arc restant à parcourir pour un tour du tambour. Une autre caractéristique se trouve dans le fait que l'effort de traction à exercer sur la bande débordante dematé- riau, est sensiblement constant pendant tout le déroulement, du fait que le ressort d'appui du porte-rouleau de matériau sur le tambour d'entratnement, est neutralisd par un dispositif d'encliquetage agissant automatiquement à partir de la mise en place d'un rouleau complet,et se déclenchant automatiquement pour remettre le ressort en action lorsque le rouleau atteint un diamètre déterminé. Ces caractéristiques et d'autres encore, ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés : ta figure 1 est une vue en coupe illustrant l'appareil selon l'invention, représenté en position repos, avec un rouleau de matériau complet. La figure 2 est une vue partielle en coupe, montrant l'outil de coupe prêt à faire saillie hors du tambour. La figure 3 est une vue partielle en coupe, montrant n traits continus, l'outil de coupe en saillie hors du tambour et traversant le matériau à couper, et en traits interrompus, 1'ou- til de coupe sensiblement dans la position où il s'escamote. dans le tambour. La figure 4 est une vue en coupe partielle, illustrant le montage du tambour sur le carter et les moyens de commande de l'outil de coupe. La figure 5 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 5-5 de la figure 4. La figure 6 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 6-6 de la figure 4. La figure 7 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 7-7 de la figure 4, illustrant en traits continus la Pasi- tion de limitation d'emploi ou de butée du tambour lancé après la coupe, et en traits interrompus, la position de butée anti-retour ou arrière du tambour qui vient d'être arrête, La figure 8 est une vue en perspective illustrant la commande de l'outil de coupe. La figure 9 est une vue en coupe partielle, montrant le porte-rouleau de matériau dans la position de neutralisation du ressort d'appui sur le tambour. La figure 10 est une vue semblable à la figure 9, illus- trant le porte-rouleau de matériau dans la position active du ressort d'appui sur le tambour. La figure 11 est une vue en coupe partielle considérée suivant la ligne 11-11 de la figure 9. La figure 12 est une vue en coupe partielle, considérée suivant la ligne 12-12 de la figure 9. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous des formes non limitatives de réalisation illustrées aux figures des dessins. On voit à la figure 1 un exemple de réalisation de l'appareil qui comprend un carter mural (1) sur lequel s'articule en (2) un capot protecteur (3) verrouillé à la partie supérieure sur le carter, par une serrure (4). A sa partie inférieure, les ailes (la) du carter mural présentent des paliers (5, 6) destinés au montage du tambour d'entratnement (7) qui est constitué par deux fonds ou cuvettes circulaires (7a, 7b) reliés par au moins deux traverses (7c, 7d) diamétralement opposées (figure 1). Les fonds ou cuvettes reçoivent par tous moyens, tels que soudure, rivetage, vissage ou collage, une enveloppe (8) en tous matériaux, offrant une fois mise en place circulairement entre les fonds, toute la rigidité nécessaire. Cette enveloppe présente directement ou de manière rapportée, une surface (9) rugueuse ou accrocheuse (toile émeri, stries, quadrillage en relief...), afin d'entralner'le rouleau (R) de matériau, sans glissement. Une ouverture longitudinale (70) est ménagée sur les fonds (7a, 7b) et sur l'enveloppe (8), afin de laisser un large passage à un outil de coupe constitué d'un porte-outil (ii) sous forme d'un profilé équerré, articulé en (12) sur les parois des fonds, et sur lequel est fixée une lame de coupe dentelée (13) s'étendant sur la majeure partie de la longueur du tambour. Te tambour (7) est monté à rotation libre, sur les paliers (5, 6). A cet effet, un axe (14) dont on voit mieux les composants à la figure 8, présente une portée filetée (14a) avec deux méplats parallèles (14b) pour l'engagement orienté de 11 axe dans une ouverture (6a) du palier, et son blocage sur ledit palier, par un écrou (15) et deux rondelles (lé), après engagement du fond (7a) sur un axe (58) du palier (5f. A la suite de la portée (14a), l'axe présente une portée lisse (14c), de diamètre un peu supérieur, sur laquelle tourillonne un amortisseur (17) dont le r8le sera décrit plus loin, puis une autre portée lisse (14d), de diamètre encore supérieur, et enfin, une portée lisse (14e), de diamètre sensiblement égal à celui de la portée (14c), sur laquelle tourillonne le fond (7b) du tambour. l'extrémité de l'axe (14), du cSté de la portée (14e), forme un vilebrequin (18) qui est fixé sur la portée (14e) par l'intermédiaire d'une vis (19) et orienté angulaîrement par méplats (18a, 14f) ou moyens équivalents (figure 8), pour que le maneton (18b) du vilebrequin soit dans le même plan que les mé- plats (14b). Une rondelle (19) est montée à rotation libre, sur le maneton (18b). Cette rondelle a un diamètre calculé pour qulen position repos de l'appareil, c'est-à-dire avec l'outil de coupe eacamotd à l'intérieur du tambour après la traction et la coupe d'une bande de matériau (position illustrée figure 1), une saillie profilée (lia) du porte-outil,en appui sur une butée (20) solidaire du fond (7a), soit située à proximité de sa périphérie. Par la combinaison des paramètres suivants : dimensionnement et orientation du vilebrequin, diamètre de la rondelle et dimensionnement de l'outil de coupe, lorsqu'on tire sur la partie. débordante du matériau en entraînant ainsi le tambour, la lame de coupe (13) peut décrire sur un tour de tambour, une trajectoire circulaire entre la position repos (a) (figure 1), et la position (b) figure 2, dans laquelle elle est escamotée dans le tambour, puis une trajectoire ovoide,entre la position (b) et la position (c), figure 3, dans laquelle la lame de coupe est en saillie hors du tambour, afin d'opérer la coupe du matériau par pénétration des dents de la lame, combiné avec la tension du matériau entre la ligne de contact du rouleau sur le tambour, et la traction exercée par l'utilisateur. ta trajectoire restante (c - a), dans laquelle la lame de coupe est escamotée dans le tambour, correspond à l'arc de cercle (d), figure 7, dont on explique ci-après l'intérêt. Le porte-outil (11) est constamment rappelé en contact avec la rondelle (19) pendant la trajectoire (b - c), et contre la butée (20) pendant les trajectoires (a - b) et (c- a), par un ressort à boudins (21) qui peut être attaché à la traverse (7c) et au porte-outil (11), comme illustré, ou bien attaché au maneton (18b) et à un point du fond (7b). Ce ressort (21) joue également un rôle de lanceur du tambour (7) lorsqu'on a dépassé l'alignement du ressort par rapport à la lame, comme illustré à la figure 3. A ce moment, l'iner- tie accumulée dans le ressort tendu se libère, en même temps que le matériau est coupé. Le tambour ainsi lancé continue sa rotation (flèche F1), figure 7. Un cran latéral (7e) du fond (7b) passe élastiquement sous une saillie profilée (17a) de l'amortisseur (17), cela par le jeu longitudinal de montage du tambour, l'élasticité de l'amortisseur et la forme de la saillie (17a), et le tambour est arreté par appui d'un taquet (22) articulé en (23) sur le fond (7b) et en appui avec jeu sur la portée (14d) de l'axe (14), par simple gravité, (traits continus) figure 7.Par réaction, le tambour repart en arrière (flèche F2), figure 7, jusque ce que la saillie (17a) de l'amortisseur, (qui encaisse l'effort et le restitue par son ressort de retenue (32) attaché au carter) prenne appui sur le cran (7e! du tambour, ce qui correspond à l'arc (d). A ce moment, le taquet (22) bascule par gravité, du fait de son point de pivotement désaxé (traits interrompus, figure 7), ce qui place le tambour à nouveau en position repos avec une bande de matériau débordant sous l'appareil pour être tirée manuellement. Te porte-rouleau de matériau, désigné dans l'ensemble par le repère (24), présente de nanière connue, un bras fixe (25) et un bras (26) articulé en (26a), reliés par un support longitudinal (27) qui est articulé aux ailes (la) du carter mural, par des axes (28, 29) ; les bras portant des organes de centrage (30) et d'indexation angulaire (31) du moyeu (21) du rouleau de matériau. Du côté du bras fixe (25), le porte-rouleau présente un dispositif destiné à obtenir une friction Sensiblementcons- tante du rouleau de matériau sur le tambour, pendant toute la durée d'utilisation dudit rouleau. Pour cela, l'axe (29) du support (25) présente de manière connue, un ressort à boudins précontraint (33), dont une extrémité (33a) est en appui sur le support, tandis que l'autre extrémité (33b) s'appuie contre la face équerrée (34a)-d'un bras (34) articulé par un pivot (34b) sur un palier (35) du carter mural. le Sur le bras (34) s'articule librement en (36), un cliquet (37) qui passe i-travers l'ouverture oblongue (38a) d'une équerre (38) solidaire du bras fixe (25) du porte-rouleau (figures 9, 10 et 11). Le cliquet (37) présente un point de crochetage (37a) coopérant automatiquement avec l'ouverture (38a) lorsque l'on relève le porte-rouleau en vue du chargement. On comprend que tant que le cliquet t37) retint 1e bras (25) du porte-rouleau (figure 9), l'action du ressort (33) est neutralisée du fait qu'il n'est plus en pression par rapport au carter, ou plus exactement contre la partie équerrée (34a) du bras (34). le rouleau de matériau est seulement en contact avec le tambour par son propre poids qui est suffisant pour assurer l'entral- nement sans glissement du matériau, par rotation du tambour. lorsque le diamètre du rouleau atteint une certaine va- leur (par exemple, la moitié du diamètre du rouleau neuf), le bras (25) s'est abaissé en entraînant avec lui le cliquet (37) dont l'extrémité libre vient en appui contre une butée du carter (traits interrompus, figure 9), qui peut être avantageusement constituée par le palier (5). Au fur et à mesure du déroulement du matériau, le cliquet est repoussé (flèche F3, figure 10), et l'arête de crochetage (37a) se dégage de l'ouverture (38a), ce qui remet en action le ressort (33).Dans cette détente brusque du ressort (33), la partie équerrés (34a) du bras (34) vient taper violemment contre le carter mural (1), c'est pourquoi on prévoit un bloc amortisseur (39) derrière cette partie équerrée ou sur le carter, ou encore sur les deux faces en cause. .Jusqu' la fin du rouleau, le ressort (33) agit pour rappeler le porterouleau, mais comme la masse du rouleau est plus faible qu'au départ, l'effort de traction sera sensiblement égal à l'effort nécessaire avec le rouleau neuf ou encore lourd. A noter encore que l'enveloppe (8) présente au-dessus de l'ouverture (10) du tambour, une partie (8a) masquant en partie ladite ouverture, afin d'éviter au maximum les ressauts du rouleau su niveau de l'ouverture. Mais pour permettre le dé battement de la lame, la partie (8a) présente des dentelures décalées ou complémentaires assurant le passage des dentelures de la lame. On voit encore à la figure 1, une tige élastique (40) fixée au carter et destinée à guider le matériau déroulé vers l'ouverture inférieure de l'appareil. les avantages ressortent bien de la description, n souligne encore - Te fonctionnement doux et à traction sensiblement constante du matériau, grâce au dispositif à cliquet du porte-rouleau - La fiabilité et la simplicité de l'appareil qui présente un nombre de pièces limité et de structure classique, ce qui permet aussi une réalisation économique - La compacité de l'appareil qui permet de l'installer dans les sanitaires les plus exigus. L'invention ne se limite aucunement à celui de ces modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ces diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Appareil de coupe et de distribution- simultanées de bandes de matériaux enroulés du type comprenant un porte-rouleau de matériau (24) articulé sur un carter mural (t) et maintenu en pression sur un tambour (7) à surface anti-glissante qui tourne sur des paliers (5 - 6) fixés au carter mural ; le tambour portant intérieurement un cutil de coupe dentelé (13) décrivant une trajectoire dans le sens de rotation du tambour (7) pour passer d'une position esca motée à une position en saillie afin de pénétrer dans le matériau et le couper, par tension de part et d'autre de l'outil de coupe le tambour (7) se replaçant automatiquement en position de debor- dement d'une nouvelle bande de matériau sous l'appareil, par 1' effet de dispositifs de lancement (21) et d'arrêt (22) associés au tambour ; l'appareil est caractérisé par la combinaison des moyens de commande de l'outil de coupe,des moyens de lancement et d'arret du tambour, et des moyens assurant un effort de traction régulier de la bande de matériau, par neutralisation du ressort (33) d'appui du porte-rouleau (24) sur le tambour (7) à l'aide d'un cliquet (37) agissant automatiquement i partir de la mise en place d'un rouleau complet et se ddclenchant automatiquement lorsque le rouleau atteint un diamètre déterminé pour remettre en action le ressort (33). -2- Appareil suivant la revendication l, caractérisé en -ce que les moyens de commande de l'outil de coupe comprennent un axe-vilebrequin (14 - 18) fixe sur lequel tourne le tambour (7) et dont le maneton (lob) porte à rotation libre une rondelle (19) contre laquelle s'appuie le porte-outil 11) articulé au tambour, afin que par le dimensionnement la disposition et les formes judicieux des éléments en cause, la partie active de coupe (13) entrainée avec le tambour lors de la traction sur la bande débordante, soit en position escamotée à l'intérieur du tambour au moins suivant un arc de cercle (a - b) correspondant au temps de passage de l'outil contre le rouleau de matériau appliqué sur le tambour, et en position en saillie à l'extérieur du tambour suivant l'arc de cercle restant å parcourir (b - a) pour un tour du tambour e -3- Appareil suivant la revendication l, caractérisé en ce que le moyen de lancement du tambour destiné à 1amener après la coupe dans la position de débordement d'une nouvelle bande de matériau, est constitué par un ressort à boudins (21) attaché sau porte-outil (11) et à un élément (7c) du tambour en un point approximativement opposé au porte-outil, de manière à ce que le ressort soit tendu au moins pendant la trajectoire escamotée (a - b) de la lame de la position repos jusqu'à ce qu'elle ait dépassée le rouleau de matériau, puis se détendre pendant la trajectoire en saillie (b - c) correspondant à la coupe ; le ressort (21) permettant également le rappel du porte-outil (11) contre la rondelle (19). -4- Appareil suivant les revendications 1 et 2 ensemble, caractérisé en ce que l'axe-vilebrequin (14-18) présente à une extrémité une portée filetée (14a) à méplats (14b) pour l'engagement et la fixation orientés sur le palier (6) du carter mural, et à 1' autre extrémité un vilebrequin (18) rapporté en bout de l'axe et indéxé pour que le maneton (18b) soit dans le même plan que les méplats (14b) ; la rondelle (19) montée à rotation libre sur le maneton (1rob) ayant un diamètre tel qu'une saillie profilée (lla) du porte-outil (11) soit située à proximité de la périphérie de la rondelle en position repos du tambour et assure la saillie de la lame (13) pendant la trajectoire (b - c). -5- Appareil suivant les revendications 1, 2, 3 et 4 ensemble, caractérisé en ce que le tambour (7) entrainé par traction sur la bande débordante et lancé par: le ressort (2i), est arrêté un peu au-delà de la position repos par un taquet (22) appliqué avec jeu sur une portée (14d) de l'axe (14) et articulé en un pcint (23) sur un côté du tambour, de telle sorte que le taquet (22) bute contre une saillie (17a) réalisée sur un amortisseur (17) qui est monté à oscillation (ressort (32)) sur une portée(14c) de l'axe, lorsque le tambour finit sa course de lancement, et que le dit taquet bascule par gravité pour échapper à la saillie (17a), lorsque par réaction de l'amortisseur, le tambour revient en arrière jusqu'à la position repos (a) de l'outil de coupe. -6- Appareil suivant les revendications 1 et 5 ensemble, caractérisé en ce que le retour en arrière du tambour par réaction de l'amortisseur (17) sur le taquet (22), est limité par un cran en relief (7e) réalisé sur un coté du tambour, qui est profilé pour passer sous la saillie (17a) de l'amortisseur par écartement élastique de l'amortisseur et déplacement limité du tambour sur l'axe (14), lorsque le dit tambour finit sa course de lancement ; le dit cran (7e) s'appuyant sur la saillie (17a) de l'amortisseur lors du retour en arrière du tambour. -7- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le cliquet (37) de retenue du porte-rouleau (24) est articulé librement sur un bras (34) lui-même monté à rotation libre par un pivot (34b) sur un palier (35) du carter mural ; le pivot (34b) recevant à son tur, à rotation libre, l'axe (29) de montage du porte-rouleau sur lequel est enroulé le ressort (33) d'appui du porte-rouleau sur le tambour. -8- Appareil suivant les revendications 1 et 7 ensemble, caracté- risé en ce que la retenue du porte-rouleau en position de neutralisation du ressort (33) s'opère automatiquement au relevage du porte-rouleau, par coopération d'un point de crochetage (37a) du cliquet avec l'ouverture (38a) d'une équerre (38) solidaire du bras fixe (25) du porte-rouleau, tandis que le déclenchement automatique libérant le porte-rouleau du cliquet s1 opère lorsque le diamètre du rouleau est tel que l'extrémité libre du cliquet (37) s'appuie contre un élément fixe du carter (palier (5) par exemple) et est repoussé au fur et à mesure de la diminution de diamètre du rouleau. -9- Appareil suivant )a revendication 1, comprenant un tambour (7) d'entrainement de l'outil de coupe constitue ae fonds (7a - 7b) entretoisés en (7c - 7d) et recouverus par une enveloppe (8) è- revêtement raccrocheur (9) caractérisé en ce que couverture (10) de passage de la lame de coupe (13) est limitée en largeur pour éviter les ressauts du rouleau de matériau, par une prolongation (Sa) de l'enveloppe masquant une partie de l'ouverture ; cette prolongation (8a) présentant des dentelures décalées ou complémentaires à celles de la lame de coupe (13), afin que cette dernière dispose d'un espace suffisant de débattement dans sa trajectoire en saillie.