Brevet FR2583397A1 — publié le 19861219

Dispositif rotatif de coupe La présente invention se rapporte à un dispo- sitif rotatif de coupe pour tronçonner en longueurs dési- rées une bande de matière, par exemple du carton ondulé, qui se déplace de façon continue dans une certaine direc- tion. Comme représenté sur la figure 3, un disposi- tif rotatif de coupe de ce type comprend deux cylindres prévus pour tourner en synchronisme en sens inverse. Une lame 11, axialement allongée, est fixée à la périphé- rie extérieure de chaque cylindre 10 de sorte que la bande de matière A qui est amenée entre les cylindres 10 est cou- pée par les deux lames 11. Dans la coupe de carton ondulé, par exemple, au moyen d'un tel dispositif rotatif de coupe, on fait tourner les deux cylindres 10 à une vitesse variable afin d'obtenir des longueurs de coupe désirées. Par exemple, dans la zone I,à partir de la position à laquelle les lames 11 sont les plus éloignées l'une de l'autre jusqu'à la posi- tion o les lames 11 commencent à venir en contact mutuel, les cylindres 10 accélèrent jusqu'à atteindre la vitesse de la bande A. Dans la zone II qui va du début à la fin de la coupe, la vitesse des cylindres est maintenue égale à la vitesse de la bande. Dans la zone III qui va de la fin de la coupe jusqu'à la position o les lames 11 sont les plus éloignées l'une de l'autre, les cylindres 10 ralentissent. Autrement dit, la vitesse des cylindres et donc des lames est réglée en trois paliers. En fonction de la longueur de coupe désirée, la période d'accélération, la période de décélération et la période à vitesse constante doivent être réglées avec précision pendant un cycle qui est très court, alors que le carton ondulé se déplace à grande vitesse. Bien entendu, la vitesse de la bande n'est pas forcément constante. D'une manière générale, dans le réglage de la vitesse d'un organe tournant, il est souhaitable de réduire son moment d'inertie pour améliorer la réponse à un change- ment de vitesse, afin de permettre un fonctionnement à gran- de vitesse et l'utilisation d'un moteur de petite puissance. Pour cela, il est désirable de réduire le diamètre extérieur des cylindres, afin de diminuer le poids. Toutefois, la diminution du diamètre du cylindre entraîne une diminution de la rigidité. D'autre part, cela rend les cylindres su- jets à un gauchissement et à une flexion du fait du choc lors de la coupe. Par suite, les lames s'émoussent. Si on utilise des cylindres de plus grand diamètre et donc plus rigides, pour améliorer la qualité de coupe des lames, il faut un moteur de faible moment d'inertie et de couple éle- vé pour entraîner de tels cylindres. On n'a toutefois pas développé jusqu'à présent des moteurs répondant de façon satisfaisante à ces conditions et ayant une capacité éle- vée. La publication de brevet japonais non examinée 57-48 492 décrit un dispositif rotatif de coupe qui com- prend deux cylindres creux portant chacun une lame, des arbres passant dans les cylindres creux et supportés à leurs extrémités par le bâti de la machine, les cylin- dres étant supportés de façon tournante par les arbres res- pectifs, par l'intermédiaire d'une pluralité de paliers interposés entre les cylindres et les arbres. Cela vise à supporter le choc lors de la coupe, au moyen des arbres, afin d'éviter la déformation des cylindres creux. La publication de brevet japonais non examiné 57-138591 décrit un dispositif rotatif de coupe qui com- prend deux cylindres creux portant chacun une lame, des arbres qui passent dans les cylindres creux et dont les extrémités sont supportées par le bâti de la machine, et un organe de roulement monté de façon tournante dans un orifice ménagé dans la périphérie extérieure de chaque cy- lindre creux et dont la périphérie extérieure est appli- quée sur l'arbre, de sorte que le choc lors de la coupe est supporté par les arbres par l'intermédiaire des organes de roulement,afin d'éviter la déformation des cylindres creux. Avec ces dispositifs rotatifs de coupe suivant l'art antérieur, comme les cylindres entraînés par un mo- teur sont creux, on peut utiliser pour leur entraînement un moteur de faible puissance. Toutefois, en raison de la né- cessité de laisser un certain espace entre les cylindres et les arbres placés à l'intérieur, le diamètre des cylindres est nécessairement grand et la longueur minimale possible de coupe en fonctionnement à grande vitesse est limitée. En général, la longueur minimale possible de coupe à la vitesse maximale des cylindres est limitée à 90-95% de la circonférence des cylindres utilisés. Avec un grand dia- mètre de cylindre, il est impossible de diminuer beaucoup le moment d'inertie. Ainsi, ces dispositifs rotatifs de coupe suivant l'art antérieur ne donnent pas satisfaction. Un objectif de la présente invention est de fournir un dispositif rotatif de coupe perfectionné qui évite les inconvénients ci-dessus et avec lequel la longueur minimale possible de coupe est plus petite qu'avec les appareils usuels. Un autre objectif de la présente invention est de fournir un dispositif rotatif de coupe qui utilise des cylindres ayant un faible moment d'inertie, ce qui améliore la réponse de réglage de vitesse pour un fonctionnement à grande vitesse et permet d'utiliser un moteur de puissance réduite. Conformément à la présente invention, des or- ganes de roulement ou galets sont disposes autour de cha- cun des cylindres munis d'une lame, pour supporter le choc appliqué aux cylindres lors de la coupe, et il est prévu des moyens pour empêcher les galets de rencontrer les lames. Comme les chocs appliqués aux cylindres lors 258339? de la coupe sont supportés par les galets, on peut couper de façon sûre une bande de matière sans déformation des cylindres et on peut réduire le diamètre extérieur des cy- lindres comme nécessaire. Ainsi, la longueur minimale pos- sible de coupe est plus petite que celle qu'on obtient avec les dispositifs rotatifs de coupe usuels. En outre, il devient possible de diminuer le moment d'inertie des cylindres, d'augmenter la vitesse des cylindres et de di- minuer la puissance du moteur utilisé. D'autres objets et avantages de la présente invention apparattront aux hommes de l'art à la lecture de la description ci-après de ses modes de réalisation, non limitatifs, représentés sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe verticale d'un dis- positif rotatif de coupe conforme à la présente invention; la figure 2 est une vue de côté en coupe de ce dispositif; la figure 3 est une vue schématique illustrant le fonctionnement de ce dispositif; la figure 4 est une vue de face d'un deuxième mode de réalisation conforme à l'invention; la figure 5 est une vue de côté en coupe de ce dispositif, les galets ne se trouvant pas sur la partie surélevée; la figure 6 est une vue de côté en coupe de ce dispositif, lorsque les galets sont sur la partie suré- levée; la figure 7 est une vue de face d'un troisième mode de réalisation conforme à l'invention; la figure 8 est une vue deçté en coupe de ce dispositif, lorsque les galets ne sont pas sur la partie surélevée;et la figure 9 est une vue de côté en coupe de ce dispositif, lorsque les galets sont sur la partie surélevée. On se reporte aux figures 1 et 2. Deux cy- lindres 2,2' sont supportés sur un bâti 1 par leurs arbres 3 et ils sont mis en rotation de façon synchrone et en sens inverse au moyen de deux engrenages 4 fixés aux extrémités des arbres 3 et en prise l'un avec l'autre. Une lame allon- gée 5 est montée sur chaque cylindre 2,2', dans la direc- tion axiale de ceux-ci. Une bande de matière, amenée de fa- çon continue entre les cylindres 2,2', est coupée par les lames 5. Une pluralité de parties surélevées 6 sont pré- vues sur la périphérie extérieure de chaque cylindre 2,2', de manière à s'étendre circonférentiellement sur la plus grande partie de la circonférence. La hauteur de chaque partie surélevée 6 est supérieure à celle de la lame 5 mais elle n'est pas assez grande pour venir en contact avec le cylindre opposé 2 ou 2' (figure 2). Les parties surélevées 6 du cylindre supérieur 2 sont axialement décalées par rap- port aux parties surélevées 6 du cylindre inférieur 2', de façon à ne pas se rencontrer mutuellement pendant la rota- tion des cylindres. Des cadres 7 en forme de U pour supporter des galets ou organes de roulement 9 sont prévus au-dessus du cylindre supérieur 2 et au-dessous du cylindre inférieur 2'. Les galets 9 sont supportés de façon tournante par des chapes 8 fixées à chaque cadre 7. Les galets sont dispo- sés de manière à rouler par contact avec la partie suréle- vée 6 et ils servent à absorber les chocs lors de la coupe de la bande, ce qui empêche la flexion ou le gauchissement des cylindres. Le nombre et la position des parties suréle- vées 6 et également des galets 9 peuvent être déterminés en fonction du diamètre et du moment d'inertie des cylin- dres. Lorsqu'on fait avancer une bande de matière, par exemple du carton ondulé, entre les deux cylindres 2,2' tournant en sens inverse, cette bande est coupée par les lames 5 fixées aux cylindres 2,2'. On peut régler la lon- gueur de coupe de la bande de matière, par réglage de la vitesse de rotation des cylindres 2,2'. Les chocs pendant la coupe s'appliquent aux cylindres 2,2' et donc aux galets 9 qui sont en contact avec les parties surélevées 6 prévues sur les cylindres 2,2'. Cette disposition empêche la déformation des cylin- dres du fait des chocs lors de la coupe et elle permet d'obtenir une coupe nette de la bande de matière par les deux lames 5. Bien que dans le mode de réalisation repré- senté sur les figures 1 et 2 les parties surélevées 6 soient plus hautes que la hauteur des lames 5, pour éviter que les lames rencontrent les galets 9, les moyens pour em- pêcher ce contact des lames avec les galets ne sont pas li- mités à cette disposition. Le deuxième mode de réalisation, représenté sur les figures 4 à 6, utilise une autre disposition pour éviter le contact des lames et des galets. Chacun des ga- lets 9 disposés autour des cylindres 2,2' présente un évi- dement 20 dans sa périphérie extérieure, pour recevoir la lame 5. Des pignons 22 montés sur des arbres 21 des galets 9 engrènent avec un pignon 22 monté sur l'arbre 3 du cylin- dre 2 ou 2'. Les arbres 21 des galets 9 et les arbres 3 des cylindres 2, 2' tournent avec un séquencement de temps tel que les lames 5 ne rencontrent pas les galets 9 mais se logent dans les évidements 20 ménagés dans ces derniers, et de sorte que les chocs lors de la coupe soient supportés par les galets 9. Dans le deuxième mode de réalisation, les parties surélevées 6 prévues sur les cylindres 2,2' doivent être moins hautes que les lames 5 et les galets 9 viennent en contact avec les parties surélevées 6. En va- riante, on peut supprimer les parties surélevées 6 et les galets 9 peuvent être disposés de manière à être directe- ment en contact avec les cylindres 2,2'. On se reporte aux figures 7 à 9 qui illustrent un troisième mode de réalisation. Chacune des chapes 23 fixées au bâti 7 comporte une fente 24 allongée dans une direction tangentielle par rapport au cylindre. Les axes 21 des galets 9 sont tenus ou logés dans les fentes 24 et leurs extrémités sont disposées de manière à être attaquées par des cames 25 montées sur l'arbre 3 du cylindre 2 ou 2', de sorte que les galets 9 s'éloignent des parties surélevées 6 du cylindre 2ou 2'. Chacun des axes 21 des galets 9 est poussé par un ressort 26 dans une direction de mise en con- tact des galets 9 avec les parties surélevées 6. Dans ce mode de réalisation également, la hauteur des parties suré- levées 6 peut être inférieure à celle de la lame 5. En ou- tre, les parties surélevées 6 peuvent être supprimées de sorte que les galets 9 touchent directement le cylindre 2, 2'. Les moyens pour rapprocher et éloigner les ga- lets 9 des cylindres 2,2' ne sont pas limités à l'agence- ment ci-dessus utilisant des cames. Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. Revendications 1. Dispositif rotatif de coupe pour couper une bande de matière (A) en longueurs désirées, ce dispo- sitif comprenant deux cylindres (2,2') montés de manière à tourner en synchronisme et en sens inverse, une lame (5) montée de façon fixe sur chacun des cylindres dans la di- rection axiale de ceux-ci pour couper la bande de matière amenée entre les cylindres, et des moyens d'entraînement des cylindres, caractérisé en ce qu'une pluralité d'orga- nes de roulement ou galets (9) sont disposés autour de chacun des cylindres(2,2') de manière à supporter les chocs lors de la coupe, transmis par les cylindres, et en ce qu'il est prévu des moyens pour éviter le contact des lames (5) avec ces galets. 2. Dispositif suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les moyens pour éviter le contact des lames et des galets comprennent une pluralité de parties surélevées (6) prévues sur chacun des cylindres (2,2') de manière à s'étendre circonférentiellement sauf au voisinage de la lame (5), les galets (9) étant prévus pour rouler sur ces parties surélevées, ces dernières ayant une hauteur su- périeure à celle de la lame. 3. Dispositif suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les moyens qui évitent le contact des lames et des galets comprennent un évidement (20> ménagé dans la périphérie extérieure de chacun des galets (9) pour recevoir la lame (5), et des moyens (3,21,22) pour en- traîner les galets avec un séquencement de temps tel que les lames des cylindres se logent dans lesdits évidements des galets. 4:. D&s.pQsitif suivant la revendication 3, ca- ractêris& ean e qu'une puralité de parties surélevées (6) sont formées sur chacun des cylindres de manière à s'étendre circonférentiellement sauf au voisinage de la lame, les ga- lets étant disposés de manière à rouler sur ces parties surélevées. 5. Dispositif suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les galets (9) sont supportés (21,23, 24) de manière à pouvoir se rapprocher et s'éloigner de la périphérie extérieure des cylindres (2,2'), et en ce que les moyens qui évitent le contact des lames et des galets comprennent des moyens (25) pour éloigner les galets des cylindres lorsque les lames montées sur les cylindres ar- rivent près des galets. 6. Dispositif suivant la revendication 5, ca- ractérisé en ce qu'une pluralité de parties surélevées (6) sont formées sur chacun des cylindres de manière à s'é- tendre circonférentiellement sauf au voisinage de la lame, les galets étant disposés de manière à rouler sur ces par- 20.ties surélevées.