Brevet FR2530600A1 — publié le 19840127

La présente invention se rapporte aux machines plieuses et plus particulièrement aux machines pouvant être utilisées dans la production d'un produit plié quatre fois, comme les serviettes en papier. On dispose déjà depuis longtemps de plieuses de serviettes. Le procédé qui est utilisé depuis de nombreuses années est simple et bien connu, c 'est-à- dire qu'on plie longitudinalement une bande en la faisant passer sur une plaque en forme de soc ou une plaque en V analogue, après quoi on coupe transversalement la bande double en longueurs distinctes. Ensuite, on fait passer la bande à travers une série de rouleaux qui coupent successivement la bande en segments distincts. Normalement, pour obtenir une serviette carrée à l'état déplié, la distance de découpage est le double de la largeur de la bande pliée longitudinalement.Ensuite, par utilisation d'un rouleau à- aspiration, une partie intermédiaire du segment de bande qui est maintenant séparé, est saisie et repliée sur elle-même transversalement, pour former une serviette occupant un quart de la surface de la serviette dépliée. Ce procédé général est décrit dans un certain nombre de brevets dont la Demanderesse est la titulaire. Par exemple, les brevets U.S 3 256 012 ét 3 740 049 sont relatifs à des dispositifs d'emballage qui débitent des serviettes pliées individuelles dans des magasins débiteurs après que les serviettes ont été traitées comme ci-dessus. Les brevets U.S. 3 689 061 et 3 870 292 décrivent également le même procédé gé néral mais ils vont plus loin dans la description des moyens permettant de pratiquer des plis supplémentaires. En outre, au cours des années, l'homme de l'art a appris qu'il est très efficace d'opérer avec un rouleau d'alimentation de largeur double de manière à produire simultanément deux serviettes. L'utili sation de rouleaux d'alimentation de largeur double, le refendage et le traitement simultané des demi-bandes séparées et continues ont constitué et constituent encore un procédé présentant un haut rendement d'utilisation de l'espace et une grande productivité, qui double la production en utilisant une double série de rouleaux pour produire des paires de serviettes superposées, lesquelles sont ensuite prélevées sur des courroies débitrices verticales par un doigt de tassement animé d'un mouvement alternatif ou orbital et servant à débiter les serviettes dans un magasin pour l'emballage manuel. De nombreuses machines équipées de dispositifs débiteurs verticaux de ce type travaillent dans le monde entier mais, en présence de marchés plus concurrentiels et en raison de l'accroissement du prix de la main d'oeuvre l'addition d'un dispositif d'empilement automatique et de délivrance automatique de piles précomptées devient un facteur très important de ltobtention d'une productivité à faible prix de revient. L'agencement optimal d'une plieuse à alimentation en double largeur serait celui dans lequel des bandes refendues descendraient verticalement dans des rouleaux de pliage, et, ensuite, s'éloigneraient horizontalement de manière à être empilées dans un mouvement orbital, compte tenu du fait que, lorsque les serviettes sont débitées verticalement (comme elles le sont depuis de nombreuses années) elles doivent nécessairement être capables de tenir sur champ, ce qui est difficile à obtenir dans le cas de bandes relativement molles. L'exécution de l'ensemble de la séquence de mouvements dans un plan horizontal était jusqu'à présent et est encore inacceptable en raison de l'espace nécessaire. Les solutions tentées pour réaliser un agencement optimal etaient affectées de défauts critiques. Une solution consistait à placer un rouleau de pliage de chaque côté de la trajectoire débitrice hori zontale. Ceci impliquait un tirage couteux ou long de l'une des parties refendues de la bande-d'alimentation et rendait quelquefois le fonctionnement peu fiable, en dehors du fait que ceci occupe un certain espace supplémentaire et accroit le risque de mauvaise coïncidence des motifs du gaufrage. L'alternative consisterait à placer les rouleaux de pliage côte à côte et alignés horizontalement sur les trajets des deux bandes refendues issues du rouleau d'alimentation, pour éviter des tirages inégaux.Malheureusement, ceci entraînait un inconvénient dissuasif parce que, pour débiter les serviettes pliées quatre fois le long d'une trajectoire horizontale, les bandes auraient eu à être déformées pendant leur changement de direction de déplacement. Suivant l'invention, l'agencement optimal est obtenu par l'utilisation de moyens spéciaux du type à courroies qui détachent le produit d'un rouleau de pliage et l'appliquent ensuite, contre un produit fabriqué simultanément, qui est porté par l'autre rouleau et qui débitent également les deux produits dans des positions superposées le long de la trajectoire horizontale avantageuse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: - la Fig. 1 est une vue en élévation de côté montrant une machine à largeurs multiples dans laquelle une moitié de chacune des bandes de largeur double est découpée et débitée à l'une de plusieurs plaques de pliage, et, après le pliage, à l'un de plusieurs couloirs débiteurs; - la Fig.2 est une vue en plan montrant comment chaque bande est découpée en deux demi-bandes, les demi-bandes passant sur des plaques de pliage jux taposées pour être ensuite pliées et débitées par paires dans un couloir débiter;; - la Fig.3 est une vue en élévation en bout de la plieuse de serviettes suivant l'invention, qui comporte des rouleaux de pliage disposés à peu près horizontalement et qui comprend plusieurs courroies de transfert qui débitent des serviettes pliées superposées dans une zone d'empaquetage et un dispositif empileur-débiteur automatique qui sert à précompter et débiter des paquets de produits; - la Fig.4 est une vue partielle en plan de la machine de la Fig.3, qui montre l'agencement des courroies débitrices dans cette machine. On se reportera tout d'abord à la Fig.l, sur laquelle l'agencement de la machine à serviettes suivant l'invention est représenté schématiquement en élévation de côté pour décrire la séquence de l'avance de la bande à travers la machine de pliage de serviettes à partir du déroulement. Dans cet exemple, quatre bandes W1,W2,W3, et W4 se déroulent respectivement de dérouleurs séparés (non représentés) et pénètrent dans un appareil de gaufrage 15. Deux bandes superposées W1 et W2 passent dans la fente de rouleaux gravés 12 et 13 tandis que les bandes W3 et W4 passent dans la fente de rouleaux gravés 14 et 15. Les paires de bandes passent sur des rouleaux de guidage 16 et 17 et se réunissent pour former trois bandes superposées qui passent ensuite dans la fente formée entre un rouleau d'appui 18 et un refendeur 19. Chacune des bandes W1 à W4 est de largeur double, c'est-à-dire qu'elle est d'une largeur égale au double de la largeur d'une serviette dépliee et après avoir traversé le refendeur, deux bandes refendues adjacentes telles que les bandes Wa et Wb (Fig.3) sont issues de chacune des bandes d'origine W1 à W4. Pour séparer les bandes refendues superposées, on les fait passer tout d'abord sur des rouleaux 20 à 23 puis sur des rouleaux de guidage 24 à 27 ( voir partie centrale supérieure de la Fig.l). Les bandes refendues qui sont maintenant séparées sont envoyées à des plaques de pliage 28 à 31, comme on le voit sur la Fig.l. Plus particulièrement, étant donné que la bande a été refendue, chaque moitié longitudinale de chaque bande passe sur sa propre plaque de pliage comme indiqué en 31 et 31' sur la Fig.3. Pour la clarté de la représentation, on a omis de représenter sur la Fig.l, les divers rouleaux de coupe et de pliage de la Fig.3. Après le découpage transversal et le pliage, chaque paire de serviettes est empilée dans les postes 32 à 35 de la Fig.2 et, ensuite, les piles complètes de cinquante, cent, etc., serviettes sont poussées dans des godets 36 à 39 d'un transporteur 40 de façon à se déplacer dans le sens de la flèche 41 pour etre ensuite empaquetées. On décrira maintenant en se reportant à la Fig.3, les phases du procédé suivant l'invention qui convertissent les bandes Wa et W b en serviettes. Au milieu et tout à fait en haut, on a représenté schématiquement le refendeur 19; les bandes refendues Wa et W b sont tirées sur les plaques de pliage 31 et 31' respectivement par des paires de rouleaux de tirage 42 et 42' pour former des brins de bandes identiques 5a et Sb entre les jeux de rouleaux de tirage et les couples de rouleaux de coupe et d'appui. Pour le brin de bande 5a , le rouleau de coupe ou rouleau porte-lame est désigné par la référence 43 et le rouleau d'appui coopérant avec ce rouleau est désigné par la référence 44. De même, les rouleaux de coupe et d'appui qui agissent sur le brin de bande Sb sont désignés par les références 43' et 44' respectivement. Les rouleaux de coupe 43, 43' possèdent des lames saillantes qui coopèrent de façon classique avec des fentes axiales ménagées dans la surface des rouleaux d'appui 44,44'. Ceci a pour effet de découper les brins de bandes Sa et Sb en segments distincts. En divers points de la périphérie des rouleaux d'appui 44,44', sont ménagées des lignes axiales de trous d'aspiration destinés à retenir le bord de tête de chaque segment distinct. Ces trous sont positionnés par rapport à l'extrémité N a de la serviette partiellement formée au point qui est indiqué en 45. De même, une série analogue de trous d'aspiration, indiqués en 46, est prévue dans les rouleaux de pliage 47 et 47'. Ces trous ont pour fonction de tenir la partie approximativement centrale du segment de bande ou de la serviette pour la formation du pli transver sale et ils ont pour résultat de former une serviette pliée quatre fois, comme indiqué dans la partie inférieure centrale de la Fig.3. Sur les rouleaux 47,47', les segments de serviettes 10a partiellement complétés sont introduits dans une fente 48 formée par l'ensemble des rouleaux 47,47' et dans laquelle les deux serviettes commencent à être disposées face à face ou dans des positions superposées. Bien qu'on utilise depuis longtemps dans la technique de la transformation du papier, en général mais plus particulièrement dans le cas des serviettes pliées en quatre, le procédé consistant à détacher les segments de bandes des rouleaux à aspiration au moyen de courroies séparatrices, on n'avait pas encore utilisé jusqu'à présent l'agencement de plusieurs courroies différentes suivant l'invention. D'une façon générale, les serviettes provenant du rouleau de pliage 47 sont détachées au moyen d'un jeu de courroies longues désigné dans son ensemble par la référence 48 et d'un jeu de courroies courtes désigné dans son ensemble par la référence 50 tandis que les serviettes sortant du rouleau de pliage 47' sont détachées de ce rouleau au moyen d'un jeu de courroies désigné dans son ensemble par la référence 51. Avec ce jeu de courroies coopère un jeu de barres supports 52 montées sur le bâti de la machine, comme les autres éléments, qui soutiennent les serviettes superposées pendant qu'elles circulent le long d'une trajectoire horizontale en se dirigeant vers le mécanisme d'emballage orbital désigné dans son ensemble par la référence 53. La disposition en plan des divers jeux de courroies est représentée sur la Fig.4. Tout d'abord, et en ce qui concerne le rouleau de pliage 47, les références 49a et 49b désignent certaines des courroies du jeu de courroies longues, qui passent dans des gorges circulaires du rouleau de pliage 47. A leur extrémité aval, les courroies 49a et 49b embrassent des poulies 54. Les courroies courtes 50a et 50b sont également montées dans des gorges circonférentielles du rouleau 47 et à leur extrémité aval, elles embrassent des poulies 55. Les courroies courtes 50a et 50b du jeu de courroies 50 sont avantageuses dans le cas ou les serviettes ne sont pas gaufrées sur toute leur surface mais présentent un bord frappé le long de leur périmètre. Dans la version à centre ouvert, après le pliage longitudinal, l'épaisseur mesurée au niveau du bord plié est différente de l'épaisseur des bandes gaufrées superposées, et, par suite, ce type de serviette se place fréquemment en biais dans les courroies débitrices. Cet inconvénient est éliminé grâce à la série de courroies courtes qui assurent un guidage supplémentaire dans la région centrale et éliminent la tendance à la mise en biais. L'ensemble de courroies 51 comporte des courroies intermédiaires courtes en 51a et 51b tandis que les courroies extérieures sont plus longues, comme indiqué en 51c et 51d ( voir la partie de droite de la Fig.4). Les courroies courtes 51a et 51b passent dans des gor ges circonférentielles ménagées dans le rouleau de pliage à aspiration 47' et, à leurs autres extrémités, elles embrassent des poulies 56. Les courroies longues 51c et 51d passent dans des gorges du rouleau de pliage 47' et embrassent des poulies 57. Sur la Fig.3, une poulie ou un rouleau à gorge 58 a été ajouté pour faire en sorte que l'ensemble de courroies 51 soit bien en contact avec la surface du rouleau 47. Lors du fonctionnement de l'appareil qui vient d'être décrit, le nouveau segment Na est décollé du rouleau d'appui 44 par le rouleau de pliage à aspiration 47, le même phénomène se produisant pour les rouleaux 43' et 47'. Lorsque les segments de bandes à l'état partiellement plie transversalement ont été attirés dans la fente 48, les ensembles de courroies 49 et 50 servent à détacher la serviette du rouleau 47 tandis que l'ensemble de courroies 51 sert à détacher la serviette du rouleau de pliage 47'. Toutefois, l'en- semble de courroies 51 ne sert pas seulement à detacher les serviettes du rouleau de pliage à aspiration 47' mais, ensuite, il place chaque serviette individuelle contre une serviette produite simultanément sur le rouleau de pliage 47. Plus loin, ces serviettes comprimées sont ensuite détachées de l'ensemble de courroies 51 au moyen du jeu de barres séparatrices 52 et elles sont transportées horizontalement vers l'avant au moyen des ensembles de courroies 49 et 50, principalement au moyen des courroies extérieures 49a et 49b L'introduction de l'ensemble de courroies 51 apporte un certain nombre d'avantages fonctionnels. Non seulement cet ensemble détache successivement les serviettes du rouleau de pliage 47' mais il sert en outre à combiner chaque serviette à une serviette adjacente issue du rouleau de pliage 47 correspondant. Ceci garantit un positionnement précis des deux ser viettes l'une par rapport à l'autre pour le parcours du trajet difficile qu'elles auront à parcourir, d'abord sur un quadrant et, ensuite, en une trajectoire rectiligne. Bien que le rouleau 47 fournisse une éner- gie de fixation par aspiration pendant le parcours du quadrant défini par les points limites 59 et 60, cette énergie de retenue est considérablement réduite en ce qui concerne la serviette issue du rouleau 47, en raison de la présence de la serviette qui est interposée entre celle-ci et la surface du rouleau 47. Si l'on se fie à cette puissance de retenue par aspiration plus faible, on peut se heurter à un défaut de fiabilité du fonctionnement et à des bourrages particulièrement graves de la machine et à la formation de piles incomplètes. Lorsque les serviettes ont été réunies et qu'elles ont embrassé le quadrant du trajet qui est compris entre les points 59 et 60 et dans lequel l'ensemble de courroies 51 est assisté par l'addition du rouleau à gorges 58, les serviettes superposées se détachent des courroies espacées 51a à 51d sous l'action des barres 52 et, ensuite, elles sont acheminées vers l'aval sur le trajet horizontal de délivrance par les ensembles de courroies 49 et 50. L'ensemble ou jeu de courroies 50 se termine avant la zone de délivrance et, de cette façon, l'effet final est que la paire de serviettes aura été successivement formée, transportée et débitée d'une façon telle qu'elle puisse être saisie dans une région centrale 61 relativement large (indiquée en pointillés sur le côté gauche de la Fig.4) pour être empaquetée et débitée dans le dispositif d'empilement automatique. Pour cela, l'appareil d'empaquetage orbital 53 est équipé des habituels doigts à mouvement orbital (non représentés) pour transporter vers l'aval une pile partielle de deux serviettes qui devront être déposées sur une plaque sur laquelle la pile complète sera formée. - REVENDICATIONS i. Machine destinée à produire des produits empilés tels que des serviettes en papier à partir d'une bande primaire (W1 à W4) caractérisée en ce qu'elle comprend un bâti, des moyens montés sur ce bâti, et qui comprennent eux-mêmes des moyens (18,19) destinés à refendre ladite bande primaire en deux bandes (Wa, Wb), des moyens (42, 42', 43,44,43' 44') qui font avancer les deux bandes (W ZWb) le long de trajets juxtaposés côte à côte tout en pliant longitudinalement chaque bande et qui découpent ensuite transversalement chaque bande pour former des première et deuxième séries de produits distincts; et une paire de rouleaux de pliage (47,47') qui tourillonnent dans ledit bâti, prévus à raison d'un pour chacune desdites séries de produits, des moyens d'aspiration (45,46) qui sont associés aux dits rouleaux pour plier transversalement chaque produit, et des moyens à courroies sans fin (51) qui détachent les produits du rouleau (47') de la première série, et ensuite, appliquent chacun de ces produits contre un produit porté par le rouleau (47') de la deuxième série pour débiter les deux produits dans des positions superposées le long d'un trajet horizontal. 2. Machine suivant la revendication i, caractérisée en ce que le rouleau (47) de la deuxième série est équipé de deuxièmes moyens à courroies (49,50) séparés des premiers moyens à courroies mentionnés (51), qui détachent le produit dudit rouleau (47) de la deuxième série et font avancer les produits superposés le long dudit trajet horizontal. 3. Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que ledit bâti est équipé de moyens (52) comportant des barres qui s'étendent au-dessous dudit trajet horizontal pour supporter les produits superposés, lesdits deuxièmes moyens à courroies (49,50) appliquant lesdits produits superposés contre les barres tout en les faisant avancer. 4. Machine suivant la revendication i, ca ractérisée en ce que les moyens d'avance comprennent deux paires de rouleaux de tirage alignés horizontalement et espacés l'une de l'autre, chaque paire derouleaux de tirage (42,42-') définissant une fente d'entrée pour la matière en bande qui s'engage entre les deux-rouleaux de la paire, ledit bâti étant équipé d'une plaque de pliage (31,31') au-dessus de chaque paire de rouleaux de tirage (42,42') et en ce que chaque paire de bandes (Wa, Wb) est adaptée pour être tirée d'un rouleau d'alimentation commun, la fente (48) des rouleaux de pliage (47,47') étant placée au-dessous des paires de rouleaux de tirage (42,42') et entre ces paires. 5. Machine suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens qui coupent transversalement chaque bande (Wa, W ) comprennent un rouleau de coupe b (43,43') et un rouleau d'appui (44,44') pour chaque paire de rouleaux de tirage (42), ces rouleaux de coupe et d'appui étant placés au-dessous de la paire de rouleaux de tirage correspondante et chaque rouleau d'appui (44,44') formant une fente de transfert en combinaison avec l'un des rouleaux de pliage (47,47'). 6. Machine de pliage de bande destinée à fabriquer des produits empilés tels que des serviettes en papier, caractérisée en ce qu'elle comprend un bâti, une paire de plaques de pliage (31,31') montée sur ce bâti en des positions alignées et horizontalement espacées et qui définissent une paire de trajets à peu près verticaux le long desquels circulent des bandes de longueur indéfinie, pour plier longitudinalement ces bandes, des moyens (43,44,43',44') formant des rouleaux de coupe et d'appui, prévus sur ledit bâti, sur chacundesdits trajets de bandes, et qui, sur chaque trajet, coupent transversalement la bande correspondante, des premier et deuxième rouleaux de pliage (47,47') montés sur ledit bâti, dans des positions juxtaposées et agencés pour recevoir des segments de bandes coupés fournis par lesdits moyens formant rouleaux de coupe et d'appui agencés dans chaque trajet, qui comprennent des moyens (44',47', 44,47) qui plient transversalement les segments de bandes; des premiers et deuxièmes moyens à courroies sans fin (51, 49,50) combinés respectivement aux premier et deuxième rouleaux de pliage (47',47) qui détachent lesdits segments pliés transversalement desdits rouleaux de pliage et superposent les segments provenant d'un trajet aux segments provenant de l'autre trajet pendant que lesdits segments passent entre lesdits rouleaux de pliage (47,47') et qui débitent ensuite les segments superposés en séquences le long d'un trajet à peu près horizontal. 7. Machine suivant la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits premiers moyens à courroies (51) comprennent un rouleau à gorges (58) qui applique lesdits premiers moyens à courroies contre ledit deuxième rouleau de pliage (47') de manière à presser les segments de bandes détachés du premier rouleau de pliage (47') contre le deuxième rouleau de pliage (47).