Brevet FR2570977A1 — publié le 19860404

L'invention concerne un procédé et un dispositif de tronçonnage d'un tube carton à surface dure. Les tubes en carton présentent, pour certaines applications, une dureté qui est sensiblement constante sur toute leur épaisseur ou seulement une dureté de surface. Les tubes en carton sont généralement fabriqués en continu, sur des machines appelées spiraleuses, par enroulement d'une pluralité de bandes de papier ou de carton. Le tube formé est entraîné en rotation et simultanément en translation longitudinale et tronçonné pendant sa formation, en tubes unitaires, dans un poste de coupe ou de tronçonnage. Les tubes unitaires peuvent après transformation ou finissage être de nouveau tronçonnés. L'invention s'applique aussi bien au dispositif de tronçonnage disposé à l'extrémité d'une spiraleuse, qu'à un dispositif de tronçonnage de tubes unitaires. Les dispositifs de tronçonnage généralement utilisés comportent au moins un couteau qui agit sur le tube mis en rotation en coopérant avec un mandrin d'appui disposé à l'intérieur dudit tube Lorsqu'au moins la surface du tube est dure, le couteau qui agit sans enlèvement de matière, cause souvent un écaillage de ladite surface. Pour pallier cet inconvénient, il est alors nécessaire de faire une opération postérieure de finition. L'inventeur a cherché et trouvé une solution pour éviter cet écaillage et donc l'opération de finition. Il fallait trouver un système avec enlèvement au moins partiel de matière, sans retomber dans les inconvénients des dispositifs antérieurs de sciage (bavures, poussière...), c'est à dire en conservant les avantages du tronçonnage par couteau. Le procédé selon l'invention est remarquable en ce qu'il consiste à ménager par meulage une rainure dans une partie de l'épaisseur du tube à l'endroit o il doit être tronçonné et à finir la coupe avec au moins un couteau à partir de ladite rainure. Le meulage effectue alors un enlèvement de matière par abrasion sur la surface du tube qui n'est plus soumise directement à la forte contrainte du couteau,celui-ci agissant ultérieurement. De préférence, la rainure ménagée par meulage présente sensiblement une coupe transversale en forme de V. Si en effet plusieurs profils de rainures sont possibles, il y a lieu toutefois d'éviter celles présentant des arêtes vives. L'invention concerne aussi un dispositif de mise en oeuvre, muni d'au moins un couteau et d'un dispositif de mise en rotation du tube, qui est remarquable en ce qu'il comporte une meule et des moyens destinés à mouvoir celle-ci transversalement par rapport audit tube, de manière à ménager par meulage une rainure dans une partie de l'épaisseur du tube à l'endroit o il doit être tronçonné, le couteau étant aménagé pour finir la coupe à partir de ladite rainure. Selon un mode de réalisation, la meule est montée sur un chariot mû transversalement par rapport audit tube entre une position inactive et une position maximale de travail, éventuellement réglables en fonction de la profondeur de meulage voulue et du diamètre du tube et/ou de l'usure de la meule. Avantageusement, la meule présente la forme d'un disque dont le profil d'attaque, ou partie active, est sensiblement en - forme de V, tandis qu'elle est mise en rotation dans le même sens que le tube pour un travail en opposition. De préférence, la meule et le couteau sont disposés de manière diamétralement opposés par rapport au tube et ils sont asservis pour agir successivement et de manière telle que le couteau n'entre en action au plus tôt qu'à la fin du meulage. Selon un mode de réalisation muni d'un chariot porteur de la meule, la meule est aménagée sur son chariot mobile au moyen d'un support qui est lui-même monté légèrement coulissant sur ledit chariot à l'aide de moyens de réglage de la position dudit support sur le chariot afin de conserver, malgré l'usure, une position relative sensiblement constante de la partie active de la meule par rapport au tube, en rattrapant pérodiquement ladite usure avec lesdits moyens de réglage. L'invention prévoit aussi des moyens de rectification ou d'affûtage de la meule pour rectifier périodiquement ladite meule lorsque celle-ci n'est pas en action. Avantageusement, si le dispositif présente des moyens de rattrapage de l'usure de la meule, soit par réglage des positions extrêmes du chariot porte meule, soit au moyen d'un support de meule mobile dans ledit chariot, comme mentionnés ci-avant, les moyens de rectification ou d'affûtage comportent des outils mûs par des moyens d'actionnement qui sont montés de manière fixe transversalement par rapport au tube, lesdits outils étant destinés à être actionnés seulement après une modification de la position relative de la meule vers le tube d'une valeur au moins égale à son usure. Lorsque le dispositif selon l'invention est aménagé à l'extrémité d'une spiraleuse o il est nécessaire que les moyens de coupe suivent la progression du tube fabriqué en continu, la meule et le couteau peuvent alors être asservis au mouvement d'avancement longitudinal du tube, des moyens de retour en arrière du couteau et de la meule étant prévus pour des tronçonnages successifs. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation selon l'invention et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement en élévation un dispositif selon l'invention, - les figures 2 et 3 montrent schématiquement et respectivement en élévation et en vue partielle de dessus une meule selon l'invention munie de moyens d'affûtage ou de rectification. Sur la figure 1, on peut voir un tube en carton 1 à tronçonner, un couteau 2, monté sur un chariot 3 coulissant dans un bâti 4, et une meule 5, montée sur un chariot 6 coulissant dans un bâti 7. Le tube 1 est entrainé en rotation selon la flèche F1 et la meule 5, sous forme d'un disque, est entrainée dans le même sens selon la flèche F2 au moyen d'un moteur d'entraînement 8, pour un travail en opposition. Les chariots 3 et 6 du couteau 2 et respectivement' de la meule 5 sontdisposés de part et d'autre du tube 1 de manière telle que ledit couteau et ladite meule soient diamétralement opposés par rapport au tube 1, les chariots 3 et 6 étant m s transversalement à l'axe longitudinal dudit tube au moyen de vérins respectivement 9 et 10. Des butées de fin de course 11 à 14, éventuellement pourvues, au moins pour certaines, de vis de réglage micrométriques, et des microcontacts 15, 15' et 16,16' sont aménagés dans les bâtis 4 et 7 pour les raisons exposées ci-après. La meule 5 a la forme d'un disque dont le chant est profilé sensiblement en V comme le montre la figure 3. En outre, ladite meule est disposée sur un support 17 pouvant légèrement coulisser dans le chariot 6 au moyen d'une vis micrométrique 18 mue par un volant 19 ou un moyen motorisé. Dans le tube 1 est prévu de manière classique un mandrin d'appui 20, destiné à coopérer au moment de la coupe avec le couteau 2. La figure 1 montre les chariots 3 et 6 dans des positions extrêmes reculées par rapport au tube 1. Pour effectuer un tronçonnage, le vérin 10 est commandé de manière à entraîner le chariot 6 et la meule 5 vers le tube 1. Dès le contact de la meule et du tube, ladite meule pénètre dans le tube en enlevant de la matière par abrasion. La meule pénètre ainsi dans le tube Jusqu'à ce que le chariot 6 rencontre simultanément la butée de fin de course 13 et le microcontact 16, la position de ces deux éléments étant prévue ou réglée en fonction de la profondeur de meulage choisie et du diamètre du tube, la meule ne devant en aucun cas rencontrer le mandrin d'appui 20. L'actionnement du microcontact 16 entraîne par le biais de moyens d'asservissement et des vérins 10 et 9, d'une part, le recul du chariot 6 Jusqu'à sa position initiale, sa course se terminant sur le microcontact 16' et la butée 14 et, d'autre part, l'avance du chariot 3 et donc du couteau 2 vers le tube. -.2570977 Le couteau termine la coupe en pénétrant dans la rainure laissée par. la meule jusqu'à ce que le chariot 3 rencontre la butée de fin de course 12 et le microcontact 15. L'actionnement dudit microcontact 15, cause alors une inversion de mouvement du vérin 9 et un recul du chariot 3 Jusqu'à ce que ce dernier rencontre la butée de fin de course 11 et le microcontact 15', les éléments se retrouvant dans la position initiale de la figure 1, prêts à un nouveau tronçonnage. Les figures 2 et 3 montrent en outre des moyens d'affûtage ou de rectification de la meule, comportant deux diamants 21 et 22 mûs par des vérins respectivement 23 et 24. Les vérins 23,24 sont disposés sur des montures 25 (figure 2) solidaires du bâti 7. Ces vérins et les diamants 21 et 22 qui les équipent permettent ainsi de rectifier périodiquement (par exemple pendant le recul du chariot 3 porteur du couteau 2) le profil de la meule 5, après que celle-ci ait été avancée d'une valeur au moins égale à son usure, au moyen de la vis 18 et du volant 19 décrits ci-avant (figure 1). De la sorte, après chaque rectification du profil de la meule, sa partie active occupe toujours une même position relative par rapport au plan de travail, c'est-à-dire par rapport à la surface extérieure du tube à couper, malgré la diminution du diamètre de la meule. Ainsi, le réglage des butées 13 et 14 n'a pas à être corrigé à chaque rectification du profil de la meule. Il est clair que la fréquence des rectifications peut être programmée et que l'avancement de la meule par la vis 18 peut être automatisé. Il est clair aussi que la rectification de la meule par les moyens décrits, montés sur le bâti 7 qui est fixe au moins transversalement, n'est possible que grace aux moyens de rattrapage de l'usure qui permettent de conserver une position relative de la partie active de la meule sensiblement constante par rapport au bâti 7. Le rattrapage de l'usure pourrait en outre n'être obtenu qu'au moyen du réglage des butées 13 et 14. Il existe de très nombreuses façon d'asservir les éléments décrits ciavant en fonction des applications et des mouvements du tube 1. Par exemple, si le dispositif montré est - plus particulièrement destiné au tronçonnage de tubes unitaires, il est bien évident qu'un dispositif analogue peut être utilisé au bout d'une spiraleuse de fabrication d'un tube en continu. Toutefois, dans ce cas, le couteau 2 et la meule 5 doivent nécessairement, lorsqu'ils sont en action, suivre le mouvement d'avancement du tube 1, ce qui est parfaitement réalisable en asservissant à ce mouvement les bâtis 4 et 7 qui sont alors pourvus de moyens de retour en arrière afin de pouvoir effectuer des tronçonnages successifs au cours de la fabrication du tube. La profondeur de la rainure à réaliser sera fonction de la dureté du matériau et/ou de l'épaisseur de la couche dure. En outre, si le profil de la meule est avantageusement en forme de V, celui-ci peut être légèrement concave de manière à former une rainure dont les parois sont légèrement convexes, les arêtes étant alors arrondies. REVENDICATIONS 1) Procédé de tronçonnage d'un tube carton à surface dure, caractérisé en ce qu'il consiste à ménager par meulage une rainure dans une partie de l'épaisseur du tube (1) à l'endroit o il doit être tronçonné et à finir la coupe avec au moins un couteau (2) à partir de ladite rainure. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à ménager par meulage une rainure dont la coupe transversale est sensiblement en forme de V. 3) Dispositif de tronçonnage d'un tube carton à surface dure, muni d'au moins un couteau (2) et d'un dispositif de mise en rotation du tube (1), caractérisé en ce qu'il comporte une meule (5) et des moyens (6,10) destinés à mouvoir celle-ci transversalement par rapport audit tube, de manière à ménager par meulage une rainure dans une partie de l'épaisseur du tube à l'endroit o il doit être tronçonné, le couteau (2) étant aménagé pour finir la coupe à partir de ladite rainure. 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la meule (5) est montée sur un chariot (6) mû transversalement par rapport audit tube entre une position inactive et une position maximale de travail, éventuellement réglables en fonction de la profondeur de meulage voulue et du diamètre du tube et/ou de l'usure de la meule. ) Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la meule (5) présente la forme d'un disque dont le profil d'attaque, ou partie active, est sensiblement en forme de V. 6) Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la meule (5) est mise en rotation dans le même sens que le tube pour un travail en opposition. 7) Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la meule (5) et le couteau (2) sont disposés de manière diamétralement opposés par rapport au tube. 8) Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la meule (5) et le couteau (2) sont asservis pour agir successivement et de manière telle que le couteau n'entre en action au plus tôt qu'à la fin du meulage. - 9) Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la meule (5) est aménagée sur son chariot mobile (6) au moyen d'un support (17) qui est lui-même monté légèrement coulissant sur ledit chariot à l'aide de moyens de réglage (18,19) de la position dudit support sur le chariot afin de conserver, malgré l'usure, une position relative sensiblement constante de la partie active de la meule par rapport au tube, en rattrapant périodiquement ladite usure avec lesdits moyens de réglage. ) Dispositif selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que des moyens de rectification ou d'affûtage (21 à 24) de la meule sont prévus pour rectifier périodiquement celle- ci lorsqu'elle n'est pas en action. 11) Dispositif selon la revendication 10, muni de moyens de rattrapage de l'usure de la meule selon la revendication 4 ou la revendication 11 caractérisé en ce que les moyens de rectification ou d'affûtage comportent des outils (21,22) mûs par des moyens d'actionnement (23,24) qui sont montés de manière fixe (25,7) transversalement par rapport au tube, lesdits outils étant destinés à être actionnés seulement après une modification de la position relative de la meule vers le tube d'une valeur au moins égale à son usure. 12) Dispositif selon l'une des revendications 3 à 11 pour tronçonner un tube fabriqué en continu, caractérisé en ce que la meule (5) et le couteau (2) sont asservis au mouvement d'avancement longitudinale du tube (1), des moyens de retour en arrière du couteau et de la meule étant prévus pour des tronçonnages successifs.