Brevet FR2530522A1 — publié le 19840127

La présente invention se rapporte à un dispositif d'affûtage perfectionné et elle sera définie dans son application à la coupe de rouleaux de produits du type du papier hygiénique ou essuie-tout et, plus particulib- rement, dans son utilisation avantageuse dans une scie à produits en rouleaux conforme au US 4 04 I 8 13 Bien qu'elle soit décrite dans ce contexte, il va de soit que le meme principe d'une monture de flexion en acier à ressorts et d'une pression fixée à l'avance et réglable pouvant etra :0 annulée par des moyens pneumatiques peu 9 tre utilisée dans de nombreux dispositifs qui exigent une très légère pres- sion de contact entre les meules et une lame en cours d'affûtage dans le cas d'un affûtage intermittent. Le découpage de rouleaux de bandes de papier rygiè- I 5 nique ou essuie-tout est connu depuis de nombreuses années et s'effectue au moyen de scies à rouleaux d'un type alternatif ou orbital, tel que celui qui est défini, par exemple, dans les US 3 2 13 73 I et 3 292 470 Dans ces scies à rouleaux antérieures, les meules sont montées sur un arbre rotatif entrainé qui se déplaçe axialement pour sol- liciter la meule contre la lame pendant un cycle d'affûtage. Le mouvement réel de l'arbre est habituellement commandé par des moyens pneumatiques Toutefois, le frottement stati- que est fréquemment suffisamment élevé pour que, après la mise en marche, la force résultante exercée par la meule sur la lame se traduise par de fortes pressions de meulage et par une usure prématurée de la meule et des lames Par suite de la présence du brouillard d'huile, de la poussière de papier et de la poussière d'abrasif des meules, chacun des vérins pneumatiques actionnant les différentes meules travaillent alors différemment des autres vérins, de sorte que des pressions inégales peuvent 9 tre appliquées aux deux faces de la lame, ce qui se traduit par des biseaux inégaux Les meules entraînées montées sur des arbres coulissants actionnées pneumatiquement ont représenté l'état de la technique pendant de nombreuses années, Ces dernières années, avec l'accroissement de la cadence de production des enrouleurs, il est apparu sur le marché un nouveau type de scie à mouvement orbital com- prenant deux lames montées sur un arbre commun animé d'un mouvement orbital, qui est décrit dans le US 4 04 i 813. Par ailleurs, l'apparition de meules portant une mince couche de nitrure de bore cubique fixée sur la meule sous- jacente par une résine a apporté la possibilité d'éliminer les moyens d'entraînement parce que cette matière abrasive de revêtement est tres dure et durable et qau'elle ne tend donc pas à subir une usure locale pendant les quelques premiers instants du meulage, c'est-à-dire pendant le temps o la meule n'est pratiquement pas encore en rotation (voir US 4 I 73 836) La meule non entrainée, tournant librement, I 5 commence très t St à tourner, ce qui se traduit par une usure qui est répartie uniformément et régulièrement sur toute la surface annulaire de la face travaillante Sur les premiers modèles de scies à rouleaux conformes au US 4 041 813, les moyens d'entraînement sont éliminés mais l'arbre et la meule montés fous sont encore appliqués contre la lame par une force pneumatique et on observe donc des pressions de meulage qui sont, d'une part différentes sur les différentes meules et, d'autre part, plus fortes que les pressions de meulage désirées Pour le réglage on met la face travaillante en contact avec la lame puis on ajuste sa position d'appui contre la lame jusqu'à ce que cette dernière fléchisse d'environ O,I 25 mm Ceci se traduit par une pression de meulage modérément forte au départ et établit un intervalle très limité de déplacement (et de pression) En présence de fortes pressions, la lame s'use rapidement et la flexion de 0, I 25 mm décroît rapidement et atteint rapidement un stade o l'on doit procéder à un nouvel ajustement et à un nouveau positionnement En d'autres termes, ce procédé exige un réglage fréquent de la position des meules Lorsqu'on scie des rouleaux comprenant une Ame mince et un papier mou, le procédé n'exige que des affûtages relativement espacés tandis que, dans le cas de nuances de papier qui sont enroulés de façon plus serrée et/ou qui comportent une tme plus épaisse et/ou une âme munie d'un revêtement de kaolin, etc, les lames affutées se désaffutent plus rapidement et,en conséquence, la lon- gueur du cycle d'affûtage est diminuée L'appareil est initialement réglé pour faire fléchir la lame de 0,I 25 mm et une butée ou un organe de fin de course réglable garantit l'absence de plus fortes flexions et de plus fortes pres- sions Lorsque la matière à couper est plus dense ou plus dure, les opérateurs ajustent fréquemment la meule de I O manière à faire fléchir la lame de plus de 0,125 mm afin d'allonger l'intervalle de temps entre les réglages et, en présence de pressions de meulage supérieures aux pressions recommandées, il se pose un problème de formation de festons sur des lames circulaires Cette formation de festons con- I 5 siste dans la tendance de la lame circulaire à présenter des méplats ou cordes segmentés sur sa périphérie de sorte que la lame n'est plus parfaitement circulaire L'effet de ce défaut est non seulement de réduire la qualité des coupes mais de réduire considérablement la durée de vie de la lame coupante ainsi que de la durée de vie du revêtement abrasif de la meule utilisée pour affûater cette lame. Le dispositif d'affatage initial pour scies conformes au brevet US 4 04 I 8 13 est essentiellement réglé en posi- tion par opposition au réglage de la pression et, en raison de la fréquence des réglages nécessaires de l'ensemble de meulage et d'autres limitations, il devient nécessaire de disposer de nouveaux moyens de meulage. L'un des principaux buts de l'invention est de supprimer les fortes pressions de meulage engendrées par la pression pneumatique qui est nécessaire pour surmonter le frottement statique Un autre aspect important de l'in- vention consiste dans la réalisation d'un dispositif prati- quement sans frottement, de manière à permettre d'appliquer des pressions de moulage très légères et qui soient iden- tiques sur les deux meules, de manière à obtenir le meme angle de biseau sur les deux faces de la lame Le dispo- sitif de meulage suivant l'invention résout plusieurs des problèmes mentionnés plus haut en permettant d'obtenir de très légères pressions de meulage sans fléchissement notable de la lame, il assure l'obtention d'une pression uniformément légère sur un beaucoup plus large intervalle d'actionnement et d'ajustement des meules, et, en consé- quence, il demandeune fréquence de réglage beaucoup plus faible et permet de réduire les temps d'arrêt de la scie et de l'équipement d'enroulement situé en amont La pres- sion plus faible se traduit avantageusement par l'élimi- nation de la formation de festons tout en assurant une plus IO longue durée de vie à la lame et également au revetement de nitrure de bore porté par les meules En dehors de ces - avantages, l'invention permet d'obtenir des coupes d'une qualité uniformément élevée. D'autres buts et avantages de l'invention apparai- I 5 tront au cours de la description qui va suivre Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple; La Fig I est une vue en élévation schématique de la machine de sciage de rouleaux qui constitue une appli- cation avantageuse de l'invention; La Fig 2 est une vue partielle en perspective à plus grande échelle des moyens d'affatage qui sont repré- sentés schématiquement dans la partie centrale supérieure de la Fig I, ces moyens étant supposés vus à peu près sous le même angle que sur la Fig I; - La Fig 3 est une autre vue partielle en perspective des moyens d'affûtage suivant l'invention bais supposéS vus de l'autre coté que sur la Fig 2; La Fig 4 est une vue partielle en plan de dessus des moyens d'affutage représentés sur les Fig 2 à 4; La Fig 5 est une vue partielle en élévation en bout des moyens d'affûtage supposés montés sur le bâti de la machine de sciage de rouleaux de la Fig I, cette vue montrant une partie du disque qu'il s'agit d'affûter à l'aide de ces moyens d"affûtage; Les Fig 6 à 8 sont des vues partielles schémati- ques en élévation de c 8 té des moyens d'affûtage, qui mon- trent différents modes de fonctionnement; La Fig 9 est une vue en élévation et en bout du dispositif d'affûftage des Fig 6 à 8; La Fig 10 est une vue partielle en perspective à plus grande échelle, prise dans une position intermédiaire = entre les positions représentées sur les Fig 2 et 3 La Fig II est une vue de dessus et en perspective des moyens d'affûtage, et La Fig I 2 est une vue partielle en coupe et à plus grande échelle des moyens de réglage des meules d'affatage. I O Suivant l'exemple d'éxécution représenté, et comme on peut le voir ense reportant tout d'abord à la Fig I, une application particulièrement avantageuse des moyens d'affûtage suivant l'invention consiste dans une machine destinée à découper transversalement des rouleaux de papier I 5 enroulé Sur la Fig I le bâti 20 d'une scie à rouleaux, constitue le support d'un groupe moteur et réducteur 2 I qui développe la puissance servant à faire avancer un rouleau L le long d'un trajet linéaire et à faire tourner un bras 22 de manière à imprimer un mouvement orbital à des lames cir- culaires 23 La puissance développée par le groupe 2 I fait également tourner les lames circulaires 23 pour découper le rouleau L en un certain nombre de rouleaux distincts R pendant que le rouleau est animé deun mouvement d'avance continu Conformément aux indications du US 4 04 I 8 13, le bras 22 est incliné sur la perpendiculaire a la trajectoire du rouleau L de manière que la scie travaille en mouvement continu, c'est à dire qu'elle avance avec le rouleau de manière à assurer un fonctionnement ininterrompu Pour trouver d'autres détails de la structure et du fonctionnement de la scié à rouleaux on se reportera au US 4 04 I 8130 Toutefois, il va de soi que les moyens d'affûtage suivant l'invention peuvent trouver des applications tout aussi avantageuses dans des formes de dispositifs de coupe autres que ceux qui présentent les caractéristiques de la forme de réalisation représentée. Pour obtenir l'affûtage en biseau qui est considéré comme avantageux pour les lames de coupe circulaire, il est prévu des moyens d'affûtage 24 ayant deux meules 25 et ' prévues respectivement pour les deux faces de la lame. La Fig I ne montre qu'un seul des dispositifs d'affûtage 24, le dispositif inférieur ayant été omis pour laisser voir l'arbre cannelé 26 sur lequel le dispositif est monté de manière à permettre à ce dispositif et par conséquent aux meules 25 et 25 ' de décrire un mouvement radial pour compenser l'usure de la lamne circulaire 23. Les moyens utilisés pour réaliser ce mouvement radial sont 0 représentés clairement sur les Fig 2, 3 et 5 sur lesquel- les on a représenté un carter 27 monté sur l'arbre cannelé 26 (voir en particulier Fig 5) et un bouton de réglage 28 prévu sur ce carter pour commander le déplacement verti- cal (dans le cas représenté) du groupe d'affûtage 24 par I 5 rapport au bras 22. Chaque groupe d'affdtage 24 (Fig 4 et 5) comprend deux dispositifs 29 et 29 ' qui comprennent les meules 25 et 25 ', respectivement Les dispositifs sont pratiquement identiques l'un étant utilisé pour affater la face la plus proche ou face avant de la lame c'est-à-dire celle qui est la plus proche du bras 22 tandis que l'autre afffte la face éloignée ou face arrière de la lame 23 Pour cette raison, il existe de petites différences de structure mais aucune différence fonctionnelle entre les deux dispositifs. Toutefois, en raison de cette similarité, on ne décrira en détails qu'un seul des dispositifs d'affftage. On se reportera maintenant à la Fig 6 qui montre le dispositif d'affûtage 29 qui est combiné à la meule 25 et qui travaille sur la face arrière de la lame circulaire 23 On peut voir que le plan de la meule 25 est disposé de façon à former un petit angle B avec le plan de la lame 23, de manière à réaliser le biseau désiré Pour supporter la meule, le dispositif 29 est équipé d'une ferrure 30 présentant la forme d'une équerre La forme exacte de cette ferrure n'est pas critique, cette ferrure étant en forme de L ou d'équerre dans le cas considéré parceque la branche verticale 3 I, qui est dans une disposition à peu près ra- diale constitue un moyen commode pour monter le dispositif 29 sur le bras 22 Ceci ressort clairement de l'examen de la Fig -5, sur laquelle une partie du bras est dési- gnée par la référence 22 a et porte l'arbre cannelé 26. Sur le carter 27, qui est monté sur le bras 26 dans une position réglable, font saillie des bras 32 et 32 ' aux- quels sont fixées respectivement les branches 3 I et 3 11 (voir également Fig II) Comme on peut le voir sur la Fig 4, les bras 32 et 32 ' sont soudés au carter 27. La ferrure 30 (Fig 6) est équipée d'une deuxième branche 33 qui est plaçée dans une disposition a peu près I O axiale relativement à la lame circulaire 23,sur cette branche axiale 33 est monté à coulissement un chariot 34. Au moyen d'une liaison à filetage commandée par le bouton (voir Fig I 2), on peut rapprocher ou éloigner le cha- riot 34 de la lame circulaire 23. I 5 Deux éléments 36 et 37 constitués par des lames à ressorts font saillie sur le chariot 34 vers le haut, c'est à dire dans une direction à peu près radiale Les lames 36 et 37 sont fixées rigidement au chariot 34 et, à leurs extrémités supérieures, elles sont fixées par des moyens de serrage sur un axe 38 L'axe fixe 38 porte la meule rotative 25 libre en rotation grâce à l'interposition d'un palier 39 De cette façon, la meule d'affatage 25 est libre de tourner dans le plan indiqué. La Fig 7 représente la configuration du dispositif lorsque le chariot 34 a été déplacé vers la gauche comme indiqué par la flèche Ce mouvement oblige également la meule 25 à se déplacer vers la gauche jusqu'à ce qu'elle entre en contact avec la lame circulaire 23, après quoi la poursuite du mouvement de la meule 25 est arr 8 tée Toute- fois, le chariot peut encore 9 tre tiré plus loin de manière à déformer les lames 36 et 37, ainsi qu'on l'a représenté avec exagération sur la Fig 7 Ceci développe une pression de la meule sur la lame possédant la valeur désirée, qui est nécessaire pour obtenir l'affûtage voulu. L'affûtage se produit par intermittence et la Fig 8 montre le mode d'interruption de l'affûtage Les lames 36 et 37 sont plus fortement déformées de manière à éloigner la meule 25 de la surface de la lame circulaire 23 Par exemple, sur les Fig 7 et 8, l'amplitude de déformation -des lames 36 et 37 qui est nécessaire pour placer la meule 25 dans son mode d'affutage est désignée par S En- suite, la déformation additionnelle nécessaire pour interrompre l'affútage est désignée par C et cette déforma- tion est obtenue par mise en extension de la tige 40 d'un vérin 4 I à fluide sous pression, qui place cette tige en contact avec la lame 37 Ceci peut s'effectuer à n'importe IO quelle fréquence désirée, selon l'utilisation de la lame circulaire c'est-à-dire selon que l'opération de coupe est difficile ou relativement aisée. Le signal, qui se présente sous la forme d'une variation de la pression du fluide dans la forme de réali- I 5 sation représentée, est appliqué par la ligne 42 (voir * Fig 10) Ce signal est transmis simultanément au vérin -4 I combiné au dispositif 29 et au vérin 4 I' combiné au dis- positif 29 ' (voir Fig 2) Ici, il existe une différence entre ces deux dispositifs puisque la tige 40 ' du vérin 4 I' agit sur la lame arrière et non pas sur la lame avant 37 ' comme c'est le cas pour le dispositif 29 - Les Fig 6 à 8 montrent différents modes de fonc- tionnement de l'appareil de meulage suivant l'invention. Sur la Fig 7, le support en L 29 constitue la structure de base agencée sur le bras 22 de manière que la branche verticale 3 I soit montée dans un plan parallèle au plan du mouvement orbital du bras 22 Sur les Fig 6 à 8, la lame n'est donc pas représentée exactement dans la position correcte mais, pour la clarté des dessins, les illustra- tions ne représentent que la partie centrale de la lame, prise dans une coupe verticale Sur la Fig 6, un élément de guidage 43 est fixé à la branche horizontale 33 de l'équerre 30 Cet élément 43 présente une queue d'aronde - 44 faisant saillie vers le haut (voir Fig 9) qui se loge dans une rainure correspondante formée dans le chariot 34 (voir Fig I 2) La protubérance à profil de queue d'aronde 44 contient un manchon 45 présentant des filets de vis qui coopèrent avec la vis rotative 46 qui se termine par le bouton 35, de sorte qu'on peut déplacer le chariot 34 vers la droite ou vers la gauche par rapport à la branche 33 par la rotation de la vis d'avance, rotation qui est à son tour commandée par la rotation du bouton de réglage Ainsi le chariot 34 (Fig I 2) se déplace avec la vis 46, du fait qu'il est monté sur cette vis par des bagues 47 et 48. On remarquera que les parties travaillantes de chaque IO dispositif à meules, qui comprennent les meules 25, l'axe fixe 38, les supports de flexion à ressorts 36 et 37 ainsi que le chariot 34 et le vérin 4 I, se déplacent d'un seul mouvement vers la droite ou vers la gauche conjointement avec le chariot 34 Sur la Fig 6, les supports constituent des lames de flexion, c'est-à-dire les lames 36 et 37 s:ont dans un état pratiquement non fléchi On tourne le bouton de telle manière que l'ensemble des éléments supportés par le chariot 34 se déplace vers la gauche, jusqu'à ce que la meule 35 entre juste en contact avec le bord de la lame 23. Sur la Fig 7, le bouton 35 est réglé de telle manière que les ressorts de flexion 36, 37 soient fléchis avec une amplitude égale à S Cette amplitude de flexion des supports élastiques et flexibles 36, 37 se traduit par une très légère pression de meulage de la meule 25 contre la lame circulaire 23 et représente le mode normal ou de meulage Il va de soi que le meulage ne se produit que de façon intermittente, c'est à dire uniquement lorsque la lame s'est émoussée Dans les circonstances normales,. on applique le mode de travail sans meulage représenté sur la Fig 8. Sur la Fig 8, une pression pneumatique est appli- quée par le tuyau d'entrée 42 (voir Fig IO) au vérin pneumatique 4 I monté sur l'équerre 49 Dans cette équerre 49 est à son tour supportée par le chariot 34 Sous cet effet, la tige 40 se met en extension d'une distance additionnelle C, en faisant fléchir davantage le support de flexion 36, 37, la flèche prenant une valeur égale à I O S + 0, et ce mouvement se traduit par un dégagement C entre la meule 25 et la lame 23 La pression est appliquée au vérin pneumatique 4 I sur une grande proportion du cycle total de sciage du rouleau, de sorte que les meules 25, 25 ' sont alors mises hors d'action et ne sont plus en contact avec la lame 23 Le vérin pneumatique peut être désactivé (remis à l'état représenté sur la Fig 7) par une manoeuvre manuelle exécutée au moment voulu, ou encore sous l'action d'un cycle d'une durée prédéterminée, de sorte que la tige 40 se rétracte en obligeant les ressorts de fixation 36, 37 à prendre la position normale fléchie (la flèche étant limitée à la distance S de la Fig 7) de manière à appliquer la légère pression de meulage, de valeur fixée à l'avance de la meule 25 contre la lame 23 I 5 pendant la partie active ou de meulage de cycle total de sciage des rouleaux Il va de soi que, avec la commande manuelle ou automatique, le meulage peut être mis en action pendant chaque rotation orbitale de la lame ou encore après un petit nombre de tours ou encore pendant des pé- riodes relativement longues et qu'il suffit pour cela de laisser échapper la pression pneumatique et de mettre ainsi hors d'action le vérin pneumatique 4 I Sur les Fig. 6 à 8, le dispositif de moulage de la lame à supports flexibles est celui qui comporte la meule qui s'étend au-delà de la lame 23 et qui agit sur la face arrière Dans ces illustrations, cette meule est montée à la droite de la lame 23 Etant donné que la meule 25 t agit sur la face opposée de la lame et, par conséquent, meule une partie de la lame qui présente une pente de biseau opposée sur cette face, on utilise le même agencement général mais avec le chariot 34, le vérin pneumatique 41 et la tige 40 montés dans le sens opposé et pour agir sur le ressort de flexion 36 et non pas sur le ressort 37 Pour appliquer une légère pression sur la lame 23 avec la meule 25 ' on déplace alors le chariot support 34 et tout l'en- semble vers la droite au moyen du bouton 35 correspondant, les lames 36, 37 fléchissant alors dans le sens opposée à la flèche S de la Fig 7. II REVENDICATIONS I Appareil pour l'affûtage en biseau de la péri- phérie d'un disque de coupe, comportant des premier et deuxième dispositifs( 29, 29 ')équipés de meules ( 25, 25), une pour chacune des faces du disque, cet appareil étant caractérisé en ce que chaque dispositif ( 29, 29 ') comprend une ferrure ( 30) montée dans une position adjacente au disque ( 23) et qui supporte en position réglable un chariot ( 34) d'une façon qui lui permet de décrire un mouvement à peu près axial par rapport au disque, un axe ( 38) destiné IO à supporter la meule ( 25) de ce dispositif, une lame à ressort ( 36, 37) qui relie le chariot ( 34) audit axe ( 38) de telle manière que le réglage du chariot ( 24) déforme cette lame à ressort pour ajuster la pression de la meule ( 24) contre le disque et un vérin à pression ( 4 I) associé I 5 audit chariot ( 34) pour déformer davantage ladite lame à ressort lorsque cette dernière se trouve dans le mode d'affûtage du disque, pour éloigner cette meule du contact avec le disque. 2 Appareil suivant la revendication I, caractérise en ce qu'il est combiné à une scie à mouvement orbitalp ladite scie comprenant un bâti ( 20) qui sert à faire avan- cer un produit '(L) le long d'une trajectoire linéaires ledit bati étant équipé d'un bras ( 22) qui imprime un mouvement orbital audit disque ( 23) - 3 Appareil suivant la revendication 29 caractérisé en ce que chaque dispositif ( 29) est monté en position- réglable sur ledit bras ( 26) pour pouvoir se déplacer dans une direction à peu près radiale par rapport au disque afin de compenser l'usure de ce dernier. 4 Appareil suivant la revendication I, caractérisé en ce que ledit vérin à pression ( 4 I) comprend un vérin à pression de fluide comportant une tige ( 4 È) et qui peut 9 tre actionné pour entrer en contact ayec ladite lame à ressorts ( 36, 37), et des conduits d'alimentation en fluide sous pression ( 42) servant à mettre simultanément en action les vérins ( 4 I) des deu dispositifs ( 29, 29 '). I 2 Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits dispositifs ( 25, 25 ') sont agencés cote à coôte d'un même côté du disque ( 23), une paire de lames à ressort ( 36, 37) étant fixée à chaque ferrure ( 30) à un certain écartement axial du disque ( 23), la tige de l'un des dispositifs (le dispositif 29) étant adaptée pour porter contre la lame à ressort ( 37) la plus proche du disque et la tige de l'autre dispositif ( 29 ')étant adaptée pour porter contre la lame à ressort ( 36) de ce Io O dispositif qui est la plus éloignée du disque ( 33). 6 Appareil suivant la revendication I, caracté- risé en ce que ledit chariot ( 34) est monté sur la ferrure ( 30) au moyen d'une queue d'aronde et en ce qu'une vis relie le chariot ( 34) à la ferrure ( 30) pour régler la position I 5 du chariot sur la ferrure.