Brevet FR2539665A1 — publié le 19840727

La présente invention se rapporte à un dispositif rota- tif de découpage à l'emporte-pièce pour produire des fenêtres dans des enveloppes et des cartonnages, comportant un cylindre de découpage sur lequel est placée une feuille métallique à revêtement photosensible présentant une arête tranchante dénudée par décapage et ayant la forme de la fenêtre devant être découpée. Des dispositifs de découpage de ce type sont déjà uti- lisés pour fabriquer des étiquettes autocollantes telles que celles employées actuellement dans le commerce, l'arti- sanat, l'industrie, l'administration et les foyers domesti- ques afin de caractériser des objets ou de munir d'un adres- sage des expéditions postales Ces étiquettes sont revêtues à leurs faces postérieures d'un adhésif et elles se trouvent sur une bande de support en papier siliconé dont elles peu- vent facilement être enlevées après qu'elles ont été impri mées ou revêtues d'une inscription Par conséquent, dans la fabrication des étiquettes autocollantes, on part d'un matériau stratifié comprenant le papier siliconé, l'adhésif de contact et le papier à étiquettes sous la forme d'une bande Cette bande est dirigée vers un dispositif de décou- page à l'emporte-pièces, dans lequel le papier à étiquettes est séparé, entre un cylindre de découpage et un cylindre complémentaire de sectionnement, jusqu'à la bande de support en papier siliconé Après qu'elle a passé entre la paire de cylindres,la bande de support en papier siliconé, sur laquelle demeurent les étiquettes autocollantes qui ont toutefois été découpées, est enroulée sous la forme d'une bande sans fin ou repliée en zigzag En fonction des besoins de l'utilisateur, il est possible de' subdiviser la bande en des feuillets individuels On peut aussi procéder de telle sorte que la zone du papier à étiquettes subsistant sous la forme d'un rebut à l'extérieur des étiquettes découpées soit détachée du papier siliconé pour être ensuite enroulée sous la forme d'un ensemble cohérent, si bien que seule la bande de support vient au contact des étiquettes. Les feuilles métalliques à revêtements photosensibles et à arêtes tranchantes dénudées par décapage se sont avérées excellentes pour le but d'utilisation décrit Une telle feuille possède une épaisseur d'environ 0, 5 mm Le motif devant être découpé est dessiné sur cette feuille et, après un traitement chimique de ladite feuille, ledit motif subsis- te sous la forme d'une arête tranchante fermée sur elle-même, d'environ 0,3 mm de hauteur Ainsi, la feuille apprêtée par traitement présente une épaisseur d'environ 0,2 mm à l'exté- rieur de l'arête tranchante On vise à disposer sur la feuille, le plus grand nombre possible d'arêtes tranchantes les unes a cote des autres et les unes derrière les autres Pour cette raison, le cylindre de découpage est réalisé sous la forme d'un cylindre magnétique sur lequel la feuille de découpage adhère sans aucun autre élément mécanique de fixa- tion Ce mode de fixation doit être choisi pour pouvoir recouvrir toute la circonférence du cylindre avec la feuille afin que, lors de chaque tour complet, plusieurs produits utilisables soient découpés, et que les étiquettes découpées se succèdent uniformément et soient le plus rapprochées possible sur le papier siliconé Ce mode de fixation est cependant suffisant parce que les forces qui se manifestent, et qui sont susceptibles de provoquer un dérapage de la feuille-de découpage sur le cylindre de découpage, sont relativement faibles dans les conditions présidant à la fabrication d'étiquettes En présence de la vitesse de pro- duction classique, il ne se produit aucune contrainte par à-coups et le découpage des étiquettes à l'emporte-pièce a lieu contre le cylindre complémentaire de sectionnement qui tourne simultanément et sur lequel le papier siliconé agit en quelque sorte comme un support de découpe D'autres forces tangentielles gênantes ne se manifestent pas entre le cylindre de découpage et le cylindre complémentaire de sectionnement, parce que le transport de la bande devant- etre découpée est assuré, non pas directement par cette paire de cylindres, mais par des galets de transport installés devant et derrière cette paire. Les dispositifs de découpage connus jusqu'à présent ? 539665 pour produire des fenêtres dans des enveloppes et des carton- nageset qui fonctionnent selon le principe de la rotation, supportent sur le cylindre de découpage un outil de découpe dont les bords tranchants sont fabriqués par de nombreuses passes compliquées de travail dans un acier pour outillage de haute qualité, par enlèvement de copeaux de la masse. De tels dispositifs sont connus, par exemple, d'après les brevets DE-C652 787, DE-C 670 171 et DE-C 1 216 085 Un progrès dans le sens d'une réduction du travail d'enlèvement de copeaux a été obtenu par un cylindrede coupe selon le document DE-A-2 907 325, dans lequel la barrette de découpe supportant le tranchant est soudée par ses contours bruts, sur un corps de base en une matière de moins grande qualité, par plusieurs cordons de soudure superposés Le travail d'enlèvement de copeaux qui reste nécessaire pour'apprêter le tranchant est relativement modeste par rapport au cas dans lequel le couteau de découpage est élaboré à partir de la matièremassive Dans les deux cas, un ample traitement thermique reste cependant à effectuer consécutivement au façonnage mécanique de l'outil de découpe Les outils de découpe connus peuvent agir aussi bien contre un cylindre complémentaire de sectionnement,tournant en synchronisme et présentant une face supérieure duré, que contre une bar rette dure de découpage montée stationnaire et proposée, par exemple, par les brevets DE-C-1 215 495 et DE-C-1 962 984, ou bien par le brevet DE-C-2 900 994 Des dispositifs rota- tifs de découpage du type mentionné en dernier lieu sont utilisés actuellement de préférence, du fait de leur réalisa- tion simple, dans des machines de grand rendement destinées à fabriquer des enveloppes à fenêtres et débitant jusqu'à 1 000 pièces à la minute. Les outils pour découper des fenêtres de dimensions classiques dans des enveloppes normalisées doivent être main- tenus disponibles par chaque fabricant d'enveloppes Dans les entreprises considérées, leur -stockage et leur entretien constituent un facteur financier considérable Des outils de découpe différant de la grandeur ou de la forme normalisées ne peuvent, à cause des coûts élevés de ces outils, être uti- lisés économiquement qu'à partir d'un certain niveau de production. Cependant, pour des raisons publicitaires, les fenêtres dans des enveloppes et des cartonnages sont commandées de plus en plus avec des formes originales "fantaisie" Alors que les outils pour fabriquer des fenêtres de formes géométriques simples peuvent être fabriqués automatiquement dans toutes les étapes de façonnage jusqu'à leur achèvement, des interven- tions essentiellement manuelles sont nécessaires pour fabri- quer des outils de découpe de fenêtres ayant des formes "fantaisie" irrégulières Pour des fabrications en petites quantités, les coûts d'outillage extrêmement élevés qui en résultent font augmenter de manière draconienne le prix à l'unité. L'invention a par conséquent pour objet de proposer un dispositif rotatif de découpage à l'emporte-pièces pour produire des fenêtres dans des enveloppes et des cartonnages, qui puisse être fabriqué à peu de frais même pour des formes de fenêtres les plus compliquées et pour de petites produc- tions, et ne soient pas en reste par rapport aux dispositifs connus jusqu'à présent quant à la qualité de la découpe. L'invention vise en particulier à tirer parti, pour produire des fenêtres dans des enveloppes et des cartonnages, des avan- tages d'une feuille métallique à revêtement photosensible et présentant une arête tranchante dénudée par décapage dont la forme correspond à celle de la fenêtre à découper Confor- mément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que la feuille métallique supportant l'arête tranchante est rabattue à ses extrémités s'étendant dans le sens circonfé- rentiel du cylindre de découpage; par le fait que, dans ses extrémités rabattues, s'engagent des barrettes de retenue et de serrage de configurations correspondantes, qui permettent un serrage à alignement précis dans le sens circon- férentiel; et par le fait que l'arête tranchante agit contre une barrette de coupe stationnaire. L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard des dessins schématiques annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une coupe fragmentaire du dispositif, perpendiculairement à l'axe de rotation la figure 2 est une vue pardevant d'une feuille de découpage cintrée et apprêtée par décapage pour être incor- porée; et la figure 3 est une vue en plan d'une feuille de découpage apprêtée par décapage, à l'état non cintré. La feuille de découpage selon les figures 2 et 3 1 o se présente sous la forme d'une matière de départ de 0,5 mm d'épaisseur, revêtue d'un côté d'une couche photosensible. Elle peut être fournie sous la forme de pièces cintrées par le commerce spécialisé considéré Une fois exécuté le décou- page au format souhaité, une arête tranchante la,destinée aux fenêtres devant être découpées,est dessinée sur la face revêtue Ensuite, dans un bain de décapage, la matière est enlevée, à l'intérieur et à l'extérieur de l'arête tranchante la, jusqu'à une épaisseur de 0,2 mm Par suite de la plus longue durée d'action du bain de décapage à partir de la face revêtue, il est formé une arête en forme de toit qui est appropriée pour découper à l'emporte-pièce du papier ou des matières analogues sous une pression correspondante. A l'achèvement du processus de décapage, il reste une arête tranchante la de 0,3 mm de hauteur Sur les dessins, en guise d'exemple de réalisation de la découpe d'une fenêtre, on a représenté une fenêtre normale en forme de rectangle à coins arrondis Il est évident que n'importe quelle autre forme de fenêtre envisageable peut être réalisée sans complexité supplémentaire Dans la feuille de découpage décapée, des trous lg de passage de l'air-sont élaborés à l'intérieur de l'arête tranchante la et une échancrure lf conformée en U est pratiquée sur un bord antérieur ld. Ensuite, la feuille de découpage 1 est cintrée dans un dis- positif et, simultanément, les extrémités ld et le s'étendant dans le sens circonférentiel du cylindre de découpage sont rabattues sur les arêtes lb et lc, respectivement, formant axe de pliage. L'utilisation d'un dispositif de pliage et de rabattage, garantissant un serrage à alignement précis, permet de renon- cer à de fastidieuses opérations de réglage après un rempla- cement, résultant d'une usure, de la feuille de découpage 1 sur un cylindre de découpage 2. La figure 1 montre la forme de réalisation globale du dispositif rotatif de découpage à l'emporte-pièce Un segment périphérique 2 a est fixé sur le cylindre de découpage 2 Des trous 2 b et 2 c de passage de l'air sont ménagés de part en part dans le noyau dudit cylindre 2, parallèlement à l'axe de rotation -Ces trous communiquent avec des dispo- sitifs à valves connus et non représentés, afin de commander l'air d'aspiration et l'air d'insufflation,d'une manière opportune dans le temps Un canal d'aspiration, ou bien une série de canaux d'aspiration successifs 2 d de ce type, part du trou 2 b de passage de l'air et gagne la face supérieure du segment périphérique 2 a Par l'intermédiaire d'un canal ou d'une série de canaux successifs 2 e du même type, le trou 2 c de passage de l'air communique avec l'espace situé à l'in- térieur de l'arête tranchante la d'une feuille de découpage 1 Un segment de retenue 3 est assujetti au cylindre de découpage 2 L'étendue de ce segment dans le sens de l'axe de rotation correspond approximativement à la-largeur de la feuille de découpage 1 Une pointe 3 a du segment de rete- nue 3 délimite, conjointement à une barrette 4 fixée rigide- ment audit segment, un intervalles'étendant sur toute la largeur En outre, au voisinage de la pointe 3 a, un goujon est engagé au centre de la largeur du segment de retenue 3 Une saillie du cylindre de découpage 2, qui supporte le segment de retenue 3 et dont la largeur correspond à peu près à celle dudit segment, est percée de part en part en fonction de cette largeur pour recevoir un boulon 8 De part- et d'autre de la saillie du cylindre, sont calés sur ce boulon 8 des segments de serrage 6 qui sont solidarisés l'un à l'autre par un rail 6 a de forme pointue Ces segments de serrage 6 présentent la forme d'un levier à deux bras et, dont l'une des extrémités est dotée d'un taraudage pour recevoir une vis de serrage 9, son autre extrémité étant soumise à l'action d'un ressort de pression 11 qui est en appui dans un petit renfoncement du cylindre de découpage 2. Pour empêcher une rotation automatique de la vis de serrage 9, il est prévu un bouchon 10 en matière plastique qui est tangent au filetage Un rail 7 est assujetti aux segments de serrage 6 et il forme, conjointement au rail 6 a de confi- guration pointue, un intervalle s'étendant sur la largeur de la feuille de découpage Dans un rail de retenue 12, une barrette stationnaire-de coupe 13 est coincée rigidement, au moyen d'une barrette de coincement 14 et de vis 15, sur le cylindre de découpage 2 équipé du dispositif de serrage de la feuille de découpage 1. Pour serrer la feuille de découpage 1, les vis de ser- rage 9 sont desserrées le plus possible, de sorte que les ressorts de pression 11 impriment un pivotement vers la gauche aux segments de serrage 6 et aux rails 6 a et 7 qui les soli- darisent Ensuite, l'extrémité ld de la feuille de découpage 1, rabattue sur l'arête lb formant axe de pliage, est insérée dans l'inter- valle entre la pointe 3 a du segment de retenue 3 et la barret- te 4 L'autre extrémité le, rabattue sur l'arête lc formant axe de pliage, est engagée dans l'intervalle entre les rails 6 a et 7 Un vissage concomitant des deux vis de serrage 9 à l'encontre de l'action du ressort de pression hl permet de serrer la feuille de découpage 1. Lors du transport et du processus de découpage, la matière devant être pourvue de fenêtres est maintenue ferme- ment sur le segment périphérique 2 a à l'aide des canaux 2 d parcourus par de l'air d'aspiration Le début et la fin du processus d'aspiration sont commandés par des dispositifs pneumatiques à valves connus et non représentés La fenêtre considérée est tout d'abord maintenue en place par l'aspi- ration d'air grâce aux trous d'aspiration lg pratiqués dans la feuille de découpage 1 et par l'intermédiaire des canaux 2 e et 2 c, puis, après avoir quitté la position de découpage, elle est expulsée dans un récipient collecteur par de l'air insufflé La commutation entre l'air aspiré et l'air insufflé ou à rôle d'expulsion est également commandée par des dispositifs pneumatiques à valves connus et non repré- sentés. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif rotatif de découpage à l'emporte-pièce pour produire des fenêtres dans des enveloppes et des carton- nages, comportant un cylindre de découpage sur lequel se trouve une feuille métallique à revêtement photosensible qui possède une arête tranchante dénudée par décapage et dont la forme correspond à celle de la fenêtre devant être découpée, dispositif caractérisé par le fait que la feuille métallique ( 1) supportant l'arête tranchante (la) est rabat- tue à ses extrémités (ld, le) s'étendant dans le sens circon- férentiel du cylindre de découpage ( 2); par le fait que, dans lesdites extrémités rabattues (ld, le), s'engagent des pointes ( 3 a, 6 a) de configurations correspondantes des segments de retenue et de serrage ( 3, 6), qui permettent un serrage à alignement précis dans le sens circonférentiel et par le fait que ladite arête tranchante (la) agit contre une barrette stationnaire de coupe ( 13). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, pour assurer la fixation avec alignement précis sur le cylindre de découpage ( 2), dans le sens axial, de la feuille métallique (l) supportant l'arête tranchante (la), un goujon ( 5) situé au voisinage de la pointe ( 3 a) du segment de retenue ( 3) pénètre dans une échancrure ( 1 f) conformée en U dans la partie rabattue (ld) de ladite feuille métallique ( 1). 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que des canaux ( 2 d) parcou- rus par de l'air d'aspiration sont prévus dans l'enveloppe ( 2 a) du cylindre pour assurer le transport et la retenue, sur le cylindre de découpage ( 2), de la matière devant être découpée. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que, pour évacuer de manière appropriée la matière découpée, des trous (lg) sont élaborés dans l'enveloppe métallique ( 1) à l'intérieur de l'arête tranchante (la), ces trous étant parcourus alternativement, *sous l'effet d'un dispositif de commande, par de l'air d'as- piration et par de l'air insufflé ou à rôle d'évacuation empruntant des canaux ( 2 c, 2 e).