Brevet FR2556268A1 — publié le 19850614

La présente invention concerne un dispositif de coupe rotative d'une nappe de matériau sur enclume. Dans les machines rotatives pour l'impression et le façonnage d'une nappe de matériau, par exemple une nappe de papier ou de carton, dévidée à partir d'une bobine, on utilise notamment, pour assurer la coupe transversla de la nappe, un dispositif dit de "coupe sur enclume". Ce dispositif comporte deux cylindres superposés, d'axes horizontaux parallèles, entre lesquels passe la nappe, le premier cylindre portant au moins une lame de coupe maintenue par des mâchoires, s'étendant longitudinalement, en saillie par rapport à la surface périphérique du premier cylindre, tandis que le second cylindre formant contre-partie présente une surface latérale lisse à très haute dureté. Ces deux cylindres engrènent ensemble et le cylindre engendré par le filet de la lame de coupe a le même diamètre que le cylindre enclume.De cette façon, lors de la rotation des cylindres, la lame de coupe frappe toujours au même endroit sur le cylindre enclume et assure ainsi la répétitivité absolue, à l'usure près, du réglage initial, ce réglage initial étant fait avec un contact juste suffisant pour assurer la coupe du matériau sans détruire les parties métalliques en présence. Un tel dispositif de coupe présente plusieurs inconvénients. En premier lieu, lors du réglage initial, un contact léger entre le filet de la lame de coupe et le cylindre enclume ne suffit généralement pas car la pression de coupe qui atteint plusieurs Pascals a tendance à écarter les cylindres par flexion et tassement des jeux dans les paliers. I1 faut donc effectuer ce réglage avec un excès de pression pour compenser les déformations et il en résulte une détérioration rapide des lames de coupe et de la surface du cylindre enclume. Par ailleurs le matériau coupé par écrasement a tendance à coller a la lame de coupe et à suivre le cylindre porte-lame dans sa rotation, en occasionnant ainsi de nombreux bourrages en sortie de machine. En outre à chaque coupe il y a un relâchement brutal de la tension dans la nappe suivi d'un recul de caractère aléatoire du bord coupé amont, par rapport à la lame. I1 en résulte des variations importantes dans la longueur des formats obtenus. Enfin la longueur des formats coupés est définie par le développement du cylindre porte-lame. Le changement de format s'obtient donc par remplacement de ce dernier. Afin de frapper toujours au même endroit du cylindre enclume et de conserver ainsi le réglage initial,il faut aussi remplacer le cylindre enclume pour que son diamètre soit le même que celui du cylindre porte-lame. En effet, si on ne changeait que le cylindre porte-lame, on obtiendrait des diamètres différents pour les deux cylindres et le point de frappe de la lame de coupe sur le cylindre enclume se déplacerait a chaque tour. Il faudrait alors, dans le réglage initial, prévoir un supplément de pression pour compenser les défauts de concentricité du cylindre enclume, ce qui accélérerait encore la détérioration des parties métalliques en présence.Or, le remplacement du cylindre enclume est une opération compliquée et coûteuse. La présente invention vise à remédier è ces inconvénients en procurant un dispositif de coupe rotative de conception particulièrement simple. A cet effet ce dispositif de coupe rotative d'une nappe de matériau sur enclume comportant deux cylindres superposés, d'axe horizontaux parallèles, entre lesquels passe la nappe de matériau découpée, le premier cylindre portant au moins une lame de coupe maintenue par des moyens de blocage de manière a s'étendre longitudinalement, en saillie par rapport å la surface périphérique du premier cylindre-porte-lame le second cylindre formant contre-partie ou enclume présentant une surface latérale lisse a trbs haute dureté, les deux cylindres engrenant ensemble, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages respectivement solidaires des deux cylindres est caractérisé en ce que sur les deux faces frontales du cylindre porte-lame sont fixés, d'une façon rigide, des chemins de roulement respec tifs dont le diamètre est égal au diamètre primitif de l'engrenage solidaire du cylindre porte-lame, ces chemins de roulement roulant sur le cylindre enclume, sans glissement, et des moyens sont prévus pour- exercer une pression élevée du cylindre porte-lame et des chemins de roulement sur le cylindre enclume pour éviter que, quelle que soit la réaction de la coupe, les chemins de roulement ne puissent décoller du cylindre enclume. On décrira ci-après,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention,en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en coupe verticale et longitudinale, dans le sens du défilement de la nappe, c'està-dire transversale par rapport aux deux cylindres du diapo- sitif de coupe. La figure 2 est une vue en coupe verticale dans un plan transversal par rapport 9 la nappe et passant par les axes des deux cylindrs du dispositif de coupe. La figure 3 st une vue en coupe, a plus grande échelle, de la zone entre les deux cylindres où s'effectue la coupe. Le dispositif de coupe rotative suivant l'invention comporte deux cylindres superposés d'axes horizontaux h savoir un cylindre supérieur porte-lame 1 et un cylindre formant contre-partie ou enclume inférieur 2. Ces deux cy lindressont respectivement solidaires d'arbres horizontaux 3 et 4 montés à rotation, par l'intermédiaire de paliers 5, 6 pour l'arbre supérieur 3 et 7, 8 pour l'arbre inférieur 4, dans des bâtis verticaux parallèles 9, 11. Le cylindre enclume inférieur 2 a un diamètre constant quel que soit le format de la coupe. I1 est de construction robuste et possède une surface latérale rectifiée de très haute dureté. I1 est entraXné en rotation par l'arbre principal de'la machine.Ce cylindre enclume 2 est en outre accouplé au cylindre porte-lame 1 par l'intermédiaire d'une paire d'engrenages 12, 13 en prise l'un avec l'autre et qui sont respectivement solidaires des deux cylindres 2 et 1. Plus particulièrement l'engrenage 12 est solidaire de l'arbre 4 au moyen d'une clavette 14 et il est également fixé b une face frontale du cylindre enclume 2, au moyen de vis 15. De la même façon l'engrenage 13 est solidaire de l'arbre 3 au moyen d'une clavette 16 t il est également fixé à une face frontale du cylindre porte-lame 1, au moyen de vis 17. L'engrenage 12 a un diamètre primitif égal au diamètre externe du cylindre enclume 2 tandis que l'engrenage 13 a un diamètre primitif égal au diamètre du cylindre engendré par le filet de coupe 18 de chaque lame de coupe 19 portée par le cylindre supérieur 1. Ce cylindre 1 peut porter une seule lame ou plusieurs, réparties régulièrement sur sa périphérie, par -exemple a-u nombre de deux comme il est représenté sur la figure 1. Sur les deux faces frontales du cylindre porte-lame 1 sont fixés, d'une façon rigide, des chemins de roulement respectifs 21, 22 dont le diamètre est égal au diamètre primitif de l'engrenage 13.Le chemin de roulement 21 est immobilisé, au moyen des vis 17, entre l'engrenage 13 et la face frontale gauche du cylindre porte-lame 1, tandis que l'autre chemin de roulement 22 est fixé sur -la face frontale droite de ce cylindre, au moyen de vis 17a. Ces chemins de roulement 21, 22 roulent sur le cylindre enclume 2, sans glissement, et ce sous une forte pression. Cette pression est exercée au moyen de deux vérins verticaux 23, 24 portés respectivement par les bâtis 9, 11 et dont les tiges de piston sollicitent vers le bas les paliers 5, 6 supportant l'arbre 3 du cylindre porte-lame 1. A cet effet les paliers 5, 6 coulissent librement dans des lumières verticales 23, 26 ménagées dans les bâtis 9, 11. La pression exercée par les vérins 23, 24 est telle que la réaction de la coupe ne permette pas le décollement des chemins de roulement 21, 22 du c-ylindre enclume 2, ce qui assure ainsi à la lame de coupe 19, quelle que soit sa position dans le développement du cylindre enclume 2, une position identique par rapport à celui-ci. Cette disposition permet, dans le réglage initial, d'approcher le filet de coupe 1B du cylindre enclume 2 sans qu'il y ait pratiquement de contact entre eux, en évitant ainsi leur détérioration et en limitant les causes de l'usure h la seule abrasion due au matériau. Chaque lame de coupe 19 présentant å son extrémité le filet de coupe 18 est serrée contre la paroi d'un logement longitudinal ménagé dans la surface latérale du cylindre porte-lame 1. Ce serrage est réalisé au moyen d'une mâchoire 27 pressée par des vis 28. Cette mêchoire 27 est usinée avec le cylindre porte-lame 1 de façon que sa surface extérieure corresponde exactement au diamètre de ce cylindre. Le cylindre porte-lame 1 est entièrement recouvert par une garniture souple 29 dont l'épaisseur a est déterminée,en fonction de l'épaisseur b de la nappe de matériau 31 à couper et de l'écrasement fonctionnel c nécessaire au pincement de ce matériau 31, de telle façon que la somme du rayon du cylindre porte-lame 1, de l'épaisseur a de la garniture souple 29 et de l'épaisseur b du matériau a couper, diminuée de l'écrasement fonctionnel c nécessaire pour le pincement du matériau 31, soit égaie au rayon de chacun des chemins de roulement 21, 22. Le cylindre porte-lame 1, com- biné avec le cylindre enclume 2 , constitue ainsi un dispositif d'appel au format. La nappe de matériau 31 est pincée entre les deux cylindres 1 et 2, quelles que soient leurs positions relatives, du fait que la somme de l'épaisseur a de la garniture souple 29 et de l'épaisseur b de la nappe de matériau 31 à couper est supérieure a l'intervalle entre les surfaces périphériques des cylindres 1 et 2. La nappe 31 ainsi pincée n'est donc jamais relâchée et sa tension est maintenue même pendant la coupe. Les bords 32 et 33 de la garniture souple 29 qui se trouvent de part et d'autre du filet de coupe 18 sont comprimés pendant la coupe et leur décompression après la coupe provoque le décollement du bord 34 du matériau coupé et évite ainsi l'entrainement de celui-ci par la lame de coupe 19. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de coupe rotative d'une nappe de matériau sur enclume comportant deux cylindres superposés, d'axe horizontaux parallèles, entre lesquels passe la nappe de matériau (31) découpée, le premier cylindre (1) portant au moins une lame de coupe (19) maintenue par des moyens de blocage (27,28) de manière è s'étendre longitudinalement, en saillie par rapport à la surface périphérique du premier cylindre porte-lame (1), le second cylindre formant contrepartie ou enclume (2) présentant une surface latérale lisse a très haute dureté, les deux cylindres (1,2) engrenant ensemble, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages (12 ,13) respectivement solidaires des deux cylindres (2,1), caractérisé en ce que sur les deux faces frontales du cylindre porte-lame (1) sont fixés, d'une façon rigide, des chemins de roulement respectifs (21,22) dont le diamètre est égal au diamètre primitif de l'engrenage (13) solidaire du cylindre porte-lame (1), ces chemins de roulement (21,22) roulant sur le cylindre enclume (2), sans glissement, et des moyens sont prévus pour exercer une pression élevée du cylindre porte-lame (1) et des chemins de roulement (21,22) sur le cylindre enclume (2) pour éviter que, quelle que soit la réaction de la coupe, les chemins de roulement (21,22) ne puissent décoller du cylindre enclume (2). 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'arbre (3) du cylindre porte-lame (1) est monté à rotation dans des paliers (5,6) pouvant coulisser librement dans des lumières verticales (25,26) prévues dans les bâtis verticaux (9,11) du dispositif et sur ces bâtis sont montés respectivement deux vérins verticaux (23,24) dont les tiges de piston sollicitent les paliers (5,6) supportant l'arbre (3)'du cylindre porte-lame (1) de manière à appliquer en permanence ce cylindre sous pression sur le cylindre enclume (2), par l'intermédiaire des chemins de roulement (21,22). 3.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'un des chemins de roulement est immobilisé, au moyen de vis (17), entre l'engrenage (13) solidaire du cylindre porte-lame (1) et l'une des faces frontales de ce cylindre, tandis que l'autre chemin de roulement (22) est fixé sur l'autre face frontale de ce cylindre, au moyen de vis (17a). 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque lame de coupe (19) présentant à son extrémité le filet de coupe (18) est serrée contre la paroi d'un logement longitudinal ménagé dans la surface latérale du cylindre porte-lame (1), ce serrage étant réalisé au moyen d'une mâchoire (27) pressée par des vis (28), et cette mâchoire ( 27) est usinée avec le cylindre porte-lame (1) de façon que sa surface extérieure corresponde exactement au diamètre de ce cylindre. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le cylindre porte-lame (1) est entièrement recouvert par une garniture souple (29) dont l'épaisseur (a) est déterminée, en fonction de l'épaisseur (b) de la nappe de matériau (31) å couper et de l'écrasement fonctionnel (c) nécessaire au pincement de ce matériau (31), de telle façon que la somme du rayon du cylindre porte-lame (1), de l'épaisseur (a) de la garniture souple (29) et de l'épaisseur (b) du matériau h couper, diminuée de l'écrasement fonctionnel (c) nécessaire pour le pincement du matériau (31), soit égale au rayon de chacun des chemins de roulement (21, 22) si bien que le cylindre porte-lame (1), combiné avec le cylindre enclume (2), constitue un dispositif d'appel au format.