Brevet FR2591141A1 — publié le 19870612

La présente invention concerne la coupe de bandes de matière thermoplastique en feuille et plus particulièrement le chauffage d'un couteau utilisé dans un tel appareil pour fendre longitudinalement une bande de matière thermoplastique pendant son défilement. L'art antérieur est décrit notamment dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique 4 368 051 et 4 398 903, ainsi que la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 703 000, déposée le 19 février 1985 au nom de la demanderesse de la présente et intitulée "Thermoplastic Bag Machine". Le principe de chauffer un couteau pour faciliter la perforation ou la coupe de feuilles de matière thermoplastique stationnaires est connu également. A cet égard, le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 451 249 décrit le chauffage d'un couteau à une température comprise entre 93 et 105 C. Dans toutes les applications connues d'un couteau chaud, le chauffage est produit par un élément électrique chauffant à résistance, qui est inséré dans un porte-couteau et est connecté à une source d'énergie électrique. Généralement, on prévoit, en plus, des moyens pour contrôler la température du couteau et pour la maintenir à un niveau choisi. Selon la présente invention, un couteau en forme de lame est disposé en position de coupe par rapport à une bande continue de matière thermoplastique à deux couches, dans le but de fendre cette bande pendant son défilement. Le couteau est monté pour pouvoir être déplacé en continu et de façon contrôlée, en va-et-vient, transversalement à la direction de mouvement de la bande, en étant orienté de manière que le plan du couteau soit sensiblement tangentiel à la ligne suivant laquelle la bande est coupée. Du fait que le couteau est animé d'un mouvement alternatif de vaet-vient et qu'il est en même temps monté sur des articulations pour rester tangentiel à- la ligne de coupe, qui peut être courbe, le chauffage du couteau par des moyens conventionnels, telsqu'une résistance chauffante, pose toute une série de problèmes; l'un de ces problèmes est que toute connexion électrique menant à une résistance chauffante serait fléchie dans des sens opposés à une cadence élevée, provoquant des défaillances par fatigue. Selon l'invention, le couteau ou lame à fendre, est chauffé en dirigeant un fluide chaud sur le porte-couteau, lequel, par conduction, chauffe à son tour le couteau. On peut chauffer le porte-couteau par de l'air obtenu à partir d'une source d'air comprimé quelconque et que l'on fait passer à travers un régulateur de pression, un régulateur de débit et un dispositif de chauffage avant de l'introduire dans un conduit dont l'extrémité de sortie est dirigée vers le porte-couteau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective partielle d'un appareil à fendre des bandes de matière thermoplastique, utilisant un couteau chauffé conformément à l'invention; - la figure 2 est une coupe transversale, prise sensiblement suivant la ligne 2-2 de la figure 1, montrant de manière plus détaillée-la disposition du couteau par rapport à la bande; et - la figure 3 est une coupe partielle prise sensi- blement suivant la ligne 3-3 de la figure 2. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique 703 000, précitée, au nom de la demanderesse, décrit un système pour fendre une bande continue de matière thermoplastique suivant une ligne de coupe, passant par la partie médiane de la bande, qui a une forme ondulée, généralement sinusoldale. L'appareil représenté partiellement sur la figure 1 correspond sensiblement à l'objet de cette demande de brevet et l'appareil sera seulement décrit ici dans la mesure nécessaire à l'explication complète de la présente invention. L'appareil de la figure 1 est désigné dans son ensemble par la référence 10; l'un de ses principaux composants est un tambour 12 monté sur un arbre 14 qui est entraîné en rotation par le mécanisme d'entraînement d'une machine à confectionner des 2 591141 sacs (non représentée). Sur une extrémité du tambour 12 est formée une came 16 dont le profil est destiné à produire une coupe ondulée, généralement de forme sinusoîdale. Sur une partie intermédiaire, le tambour 12 présente, en outre, un rainure continue 18 formant un guide qui est corrélé (parallèle) à la came 16. A distance de la rainure 18, le tambour présente en plus une rainure 20 qui est située sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe du tambour 12 et qui sert à recevoir le couteau (décrit dans ce qui va suivre) lorsque la coupe de la bande plastique suivant une ligne sinusoldale n'est pas souhaitée. La demande de brevet précitée décrit les différents mécanismes de l'appareil et explique de manière plus complète te but de la disposition du couteau dans la rainure droite 20. L'appareil comporte un mécanisme 22 pour supporter le couteau et pour l'animer d'un mouvement de va-et-vient. Ce méca- nisme comporte deux barres de guidage 24 et 26 qui traversent des blocs 28 et 30 - auxquels elles sont fixées rigidement par serrage ou d'une autre manière adéquate - ainsi qu'un bloc inter- médiaire 32 qui est combiné avec un dispositif de rappel station- naire, tel qu'un ressort hélicoidal de traction 36 ou un ressort pneumatique, et qui porte dans cet exemple une cheville 38 pour l'attache du ressort 36. Le bloc 28 présente un alésage dans lequel est monté rotatif un axe 40, sur une extrémité duquel est fixé un levier 42 et sur l'autre extrémité duquel est fixé un porte-galets 44, sur lequel sont montés rotatifs, à distance l'un de l'autre, deux galets 46 qui sont maintenus appliqués contre la came 16 sous l'effet du ressort 36. Lorsque le tambour 12 est animé d'une rotation, les galets 46 font osciller l'axe 40 et avec lui le bloc 28. En même temps, l'ensemble comprenant l'axe 40, le bloc 28 et les barres de guidage 24, 26, est animé d'un mouvement de va-et-vient en raison de la forme de la came 16. Le bloc 30 est traversé par un axe 48 qui est monté rotatif dans ce bloc et qui porte à une extrémité un levier 50 et, sur l'autre extrémité, un porte-couteau 52-dans lequel est serré, de façon détachable, un couteau 54, au moyen d'une vis 55 visible sur la figure 2. Les leviers 42 et 50 sont reliés entre eux par une tige 56 qui transfère le mouvement d'oscillation de l'axe 40 pour maintenir le couteau orienté tangentiellement par rapport à La rainure 18, de sorte que la partie arrière du tranchant du couteau suit le trait de coupe. Le mécanisme de va-et-vient 22, comme décrit également dans la demande de brevet précitée, est monté sur un support com- portant des paliers de coulissement 57 permettant le libre mouvement linéaire du mécanisme 22. Sur la figure 1, on voit également une bande W.S. de matière thermoplastique, qui est en contact avec la surface du tambour 12 et que le couteau 54 coupe suivant une ligne ondulée, généralement de forme sinusoldale, qui est désignée par C.L. Selon la présente invention, de L'air ou un autre fluide adéquat est dirigé sur le porte-couteau 52 pour le chauffer et pour que, par conduction, le porte-couteau chauffe à son tour le couteau 54 à une température (plage de température) choisie, afin de faciliter la coupe de la bande pendant son défilement. La température choisie pour le couteau est sensiblement inférieure au point de fusion de la matière de la bande, ce qui devient particulièrement important lorsque le mouvement de la bande sur le tambour 12 est arrêté ou si la bande W.S. avance pas à pas sur le tambour, comme ceLa peut être le cas lorsque l'appareil est utilisé sur une machine à confectionner des sacs travaillant pas à pas. Cependant, l'appareil de coupe selon l'invention est plus spécialement prévu pour un mouvement continu de la bande W.S. sur le tambour 12. Comme on peut le voir sur la figure 3, de l'air provenant d'une source adéquate d'air comprimé est amené par un conduit 58 à un régulateur de pression classique 60; de là, l'air, dont la pression est réglée à la valeur choisie, est envoyé par un conduit 62 à un régulateur de débit classique 64. Ensuite, l'air est envoyé à travers un conduit 66 à un dispositif de chauffage 68 qui peut être du type à résistance et est équipé d'organes de réglage pour établir la température de sortie voulue, avant l'introduction de l'air dans un conduit 70 dont une partie 259 1 141 est montée téléscopiquement dans un tube en L 72 fixé au bloc 30 par un collier 74. Une tuyère ou capot de sortie 76 est fixée sur l'autre extrémité de ce tube en L et l'air qui en sort est dirigé, comme indiqué par les flèches, sur le porte-couteau 52. Apres une période de mise à température, le porte-couteau restera à une température constante et suffisamment élevée pour porter la tempé- rature du couteau par conduction dans une plage allant de 90 à C. Il est à noter que le conduit 70 est monté coulissant dans le conduit 72 si bien que, pendant les mouvements alternatifs du bloc 30, l'air chaud continue à arroser le porte-couteau 52. Un écran 78 est prévu pour protéger la bande de matière plastique contre les courants-d'air susceptibles d'être provoqués par le jet d'air chaud dirigé sur le porte-couteau 52. L'écran 78 est fixé au porte-couteau 52, du côté du tambour 12, et il est pourvu d'une fente traversée par le couteau 54. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre. 2591 1 4 1 REVENDICATIONS 1. Appareil pour couper une bande de matière thermoplastique pendant son défilement, comprenant un tambour rotatif (12) sur lequel passe la bande(W.SJ,un couteau (54) disposé avec son tranchant dans une rainure circonférentielle (18) formée dans la surface du tambour, un portecouteau (52), des moyens (46, 28, 24, 26, 30) pour maintenir le couteau (54) avec son tranchant dans la rainure circonféren- tielle (18), ainsi que des moyens pour chauffer le couteau, carac- térisé en ce que les moyens pour chauffer le couteau (54) délivrent en continu un fluide gazeux chaud qui est dirigé sur le porte- couteau (52) en vue du chauffage par conduction du couteau (54). 2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel les moyens pour chauffer le couteau comprennent une source d'air comprimé, un régulateur de pression d'air (60), un régulateur de débit d'air (64) et un dispositif de chauffage (68), du type à résistance électrique par exemple, pour chauffer l'air à diriger sur le porte-couteau (52). 3. Appareil selon la revendication I ou 2, comprenant, en outre, un écran (78) fixé sur le porte-couteau (52) et servant à protéger la partie de la bande(W.S.)coupée par le couteau (54) contre Les courants d'air susceptibles d'être provoqués par le jet de fluide chaud dirigé sur le porte-couteau (52). 4. Appareil seLon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la rainure circonférentielle (18) possède une forme ondulée continue, de manière que la ligne de coupe(C.L.) de la bande ait une forme ondulée, notamment une forme sinusoldaLe, des moyens (16, 46, 24, 26) étant prévus pour déplacer le porte- couteau (52) qu'il suive la forme ondulée de la rainure (18), et des moyens (70, 72) étant prévus pour maintenir l'envoi de fluide chaud sur le porte-couteau (52) pendant le mouvement du couteau (54) dans la rainure (18). 5. Appareil selon L'une quelconque des revendications précédentes, comprenant, en outre, des moyens (46, 40, 28, 24, 26, ) pour animer le porte-couteau (52) d'un mouvement alternatif parallèlement à l'axe du tambour (12), ainsi que des moyens (70, 2 591141 72) constitués par des tubes montés téLéscopiquement pour maintenir l'envoi de fluide chaud sur le porte-couteau (52) pendant les mouvements alternatifs du couteau (54).