Brevet FR2589384A1 — publié le 19870507

L'invention concerne un dispositif de tronçonnage de tubes. Il est connu de tronçonner des tubes au moyen de couteaux qui pénètrent dans l'épaisseur du tube alors que celui-ci est entraîné en rotation. Pour tronçonner certains tubes et plus particulièrement les tubes en matière peu rigide, tels les tubes en carton, il est nécessaire de disposer à l'intérieur du tube une contrepartie sur laquelle le couteau vient finir sa coupe. Jusqu'à présent, la contrepartie était reliée mécaniquement par un moyen disposé à l'intérieur du tube afin d'assurer son maintien en position fixe ou permettre de le déplacer longitudinalement. Les tronçonneuses destinées à découper des tubes unitaires en plusieurs tronçons sont en effet munies de couteaux et d'une contrepartie fixes longitudinalement, cette dernière étant aménagée sur un mandrin fixe sur lequel le tube est enfilé. Au contraire, dans les dispositifs de tronçonnage d'un tube fabriqué en continu, telle une spiraleuse pour tube carton par exemple, il est nécessaire que le ou les couteaux et la contrepartie suivent longitudinalement et de manière synchrone le tube en cours de fabrication, au moment de la coupe, les couteaux et la contrepartie étant ramenés en position initiale après chaque tronçonnage par un moyen passant par le mandrin le roulage de la spiraleuse. Il est clair que la liaison mécanique de la contrepartie est un handicap et empêche notamment certaines applications. Pour une tronçonneuse de tubes unitaires par exemple, l'approvisionnement en tubes se faisait jusqu'à présent nécessairement du même côté que la décharge des tronçons puisqu'un côté est interdit par la liaison de la contrepartie, ce qui empêche un approvisionnement en continu. Dans les dispositifs de tronçonnage d'un tube fabriqué en continu, il n'est pas touJours possible de percer ou d'utiliser l'intérieur du mandrin de roulage lorsque par exemple, les diamètres sont trop petits ou lorsque l'intérieur du mandrin est déjà utilisé pour d'autres fonctions (mandrin chauffant, refroidissement...) ou encore lorsque ledit mandrin doit être plein pour mieux résister à certaines contraintes. C'est pourquoi l'inventeur a cherché et trouvé un moyen qui permet de maintenir en position et/ou de déplacer la contrepartie dénommée ci-après contre-couteau, sans que celui-ci ne soit relié mécaniquement à un moyen extérieur. Le dispositif de tronçonnage selon l'invention est remarquable en ce que le contre-couteau est relié mécaniquement à un noyau de forte susceptibilité magnétique, tandis qu'un moyen d'induction magnétique est aménagé pour créer un champ magnétique dans ledit noyau à travers le tube à tronçonner de manière à pouvoir agir magnétiquement sur la position longitudinale dudit noyau et par là même sur celle du contre-couteau en fonction de la position longitudinale du couteau. Avantageusement, le moyen d'induction magnétique comporte un bobinage enroulé dans une carcasse autour du tube à tronçonner, de manière à créer au moins des lignes d'induction sensiblement longitudinales dans le noyau. Selon un mode de réalisation muni d'au moins un couteau à position longitudinale fixe pour le tronçonnage de tubes unitaires, le moyen d'induction magnétique présente une position longitudinale fixe et crée des lignes d'induction de.formes et de positions longitudinales constantes, tandis que le noyau et le contre-couteau sont reliés entre eux par un élément rigide non magnétique qui est fixé de manière solidaire longitudinalement au noyau et au contre-couteau. Avantageusement dans ce cas, la fixation de l'élément rigide au contrecouteau et/ou au noyau est libre en rotation, de manière à permettre une liberté de rotation du contre-couteau relativement au noyau. De préférence, le ou les couteaux sont positionnés d'un côté du moyen d'induction magnétique et un poussoir est prévu, de préférence du côté desdits couteaux, pour approvisionner unitairement le dispositif en tubes à tronçonner et pour faire avancer chaque tube de la longueur voulue en fonction des tronçons à obtenir, tandis que l'évacuation des tronçons coupés s'effectue du côté opposé au poussoir par rapport au moyen d'induction. Il est clair qu'avec un tel dispositif, on bénéficie, par rapport à l'art connu, d'un côté entrée et d'un côté sortie, ce qui permet un approvisionnement en continu et ce qui facilite notamment le comptage, le tri des pertes, le rangement des tronçons... Toutefois, l'invention concerne aussi un dispositif de tronçonnage d'un tube fabriqué en continu, le ou les couteaux étant mûs longitudinalement au moment du tronçonnage, de manière synchrone avec l'avancement du tube en cours de fabrication. Pour cette application, l'invention préconise que le moyen d'induction magnétique soit aménagé de manière à créer un champ magnétique variable en position, le déplacement du champ et par conséquent celui du noyau étant asservis au cycle de tronçonnage. Pour ce faire, le moyen d'induction est par exemple monté sur un chariot mobile longitudinalement et dont le mouvement est asservi au cycle de tronçonnage. Toutefois, lorsque le tube à découper présente un diamètre et/ou une épaisseur élevés, la taille, et par conséquent le poids du moyen d'induction, deviennent également importants de telle sorte que la mise en mouvement dudit moyen d'induction est difficile. C'est pourquoi l'invention propose dans ce cas un mode de réalisation remarquable en ce que le moyen d'induction présente une position longitudinale fixe et en ce qu'un élément tubulaire en matériau à forte susceptibilité magnétique est monté mobile longitudinalement autour du tube à tronçonner, ledit élément tubulaire présentant une partie à faible susceptibilité magnétique, de longueur de préférence au plus égale à celle du noyau, tandis que le mouvement de l'élément tubulaire est asservi au cycle de tronçonnage de telle sorte que le déplacement dudit élément tubulaire dans le champ magnétique du moyen d'induction entraîne le déplacement du noyau qui canalise les lignes d'induction traversant la partie à forte susceptibilité magnétique de l'élément tubulaire. Dans le cas d'un chariot ou d'un élément tubulaire mobile, le noyau et le contre-couteau peuvent être reliés entre eux par un élément rigide non magnétique qui est fixé de manière solidaire longitudinalement au noyau et au contre-couteau, tandis que le chariot, ou respectivement l'élément tubulaire, est asservi au mouvement du tube, de manière telle que le noyau et donc le contre-couteau suivent de manière synchrone le mouvement du tube et du couteau pendant au moins l'action de ce dernier, un asservissement étant prévu pour ramener le chariot, ou respectivement l'élément tubulaire, et donc le contre-couteau, en position initiale après chaque tronçonnage pour un nouveau cycle de tronçonnage. Cependant, il est possible aussi que le noyau et le contre-couteau soient reliés de manière telle que le contre- couteau puisse s'écarter librement d'une certaine longueur du noyau tandis que le chariot, ou respectivement l'élément tubulaire, est asservi au cycle de tronçonnage de manière telle que le noyau avance rapidement d'une certaine longueur avant l'action des couteaux en se rapprochant du contre-couteau dont le diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre intérieur du tube de telle sorte que ledit contre-couteau puisse être entraîné librement par le tube lui-même en s'écartant du noyau pendant le tronçonnage, un asservissement étant prévu pour ramener le chariot, ou respectivement l'élément tubulaire et donc le contre- couteau, en position initiale après chaque tronçonnage pour un nouveau cycle de tronçonnage. Dans ce dernier cas, le noyau et le contre-couteau sont _ _ _ par exemple relié---entre eux par un câble de telle sorte que l'avancement du noyau crée un mou dans ledit câble permettant une liberté d'avancement du contre-couteau et qu'un retour en arrière du noyau crée une tension du câble permettant de ramener ledit contre-couteau. Selon une variante, le câble est remplacé par une tringle rigide de liaison qui coulisse librement dans le noyau de telle sorte que l'avancement du noyau s'effectue par coulissement sans agir sur le contre-couteau tandis qu'une butée est prévue en amont du noyau de manière qu'un retour en arrière du noyau ramène le contre-couteau en tirant la tringle de liaison par l'intermédiaire de ladite butée. L'invention sera bien comprise et d'autres particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une élévation représentant schématiquement un mode de réalisation pour tronçonneuse de tubes unitaires, - la figure 2 est une vue partielle de dessus de la figure 1, - la figure 3 est une vue en bout (c8té bobinage) de la figure 1, - la figure 4 montre schématiquement en élévation un premier mode de réalisation, pour tronçonnage d'un tube carton fabriqué en continu, - la figure 5 montre schématiquement en élévation un second mode de réalisation, pour tronçonnage d'un tube carton fabriqué en continu. Les figures 1 à 3 montrent un bâti 1 qui supporte, de manière fixe, une carcasse 2 renfermant un bobinage 3 en fil de cuivre, disposé de manière à entourer le tube 4 à tronçonner. Le tube 4 est représenté ici coupé longitudinalement (de même que la carcasse 2) pour faire apparaître l'intérieur. Le tube 4 peut être entraîné en rotation au moyen de rouleaux d'entraînement 5a, 5b (figures 1 et 2) eux-mêmes actionnés par un moteur 6 et l'intermédiaire d'un jeu d'engrenages 7 (figure 1). Le tube 4 est en outre maintenu et centré par des galets 8a à 8d aménagés sur la carcasse 2 (8a et 8d sont visibles sur les figures 1 et 2, 8a à 8c sont visibles sur la figure 3 tandis que deux autres galets non visibles correspondant aux galets 8b et 8c sont prévus de l'autre côté de la carcasse 2). La forme des galets, comme le montre les dessins, est prévue pour permettre à la fois un déplacement longitudinal et une rotation du tube 4. Dans le tube 4, est disposé un noyau 9 de bonne susceptibilité magnétique tel que du fer doux relié mécaniquement à un contre-couteau 10 par l'intermédiaire d'une pièce de liaison 11 en matériau non magnétique (par exemple en aluminium). Les liaisons mécaniques entre le noyau 9 et la pièce 11 et entre cette dernière et le contre-couteau 10 sont telles qu'elles assurent d'une part, une libre rotation de ces trois éléments les uns par rapport aux autres (au moyen de pièces de roulement) mais, d'autre part, une solidarité longitudinale de sorte que le contre-cooteau peut être actionné en rotation avec le tube 4 sans entraîner le noyau 9. Au-dessus du tube 4, du côté opposé aux rouleaux 5a, 5b est aménagé de manière fixe longitudinalement, un couteau 12 (figures 1 et 2) sous forme d'un disque. Comme le montre plus particulièrement le détail de la figure 1, le couteau 12 est monté pivotant pour pouvoir venir pénétrer dans l'épaisseur du tube 4. Du côté opposé à la carcasse 2, est en outre aménagé un poussoir 13, monté libre en rotation, à l'extrémité d'une tige d'actionnement 14, guidée dans le chassis 1. Dans le mode de réalisation décrit à propos des figures 1 à 3, chaque tube est approvisionné par le poussoir 13, tandis que la tige 14 est actionnée dans le sens de la flèche F1 (figure 1) de manière à positionner convenablement ledit tube par rapport au couteau 12. Il est ainsi possible de faire un ou plusieurs tronçons en actionnant le couteau 12 après mise en rotation du tube. Chaque tronçon est ensuite évacué par le poussoir 13 du côté opposé à ce dernier par rapport à la carcasse 2. Le noyau de fer doux 9 est maintenu en position grâce au champ magnétique créé par le bobinage 3 parcouru par un courant électrique de telle sorte que le contre-couteau 10 reste en bonne position par rapport au couteau 12. Il est clair bien sûr, qu'il est possible d'avoir plusieurs couteaux 12, de manière à faire des bagues par exemple. De même, le ou les couteaux et le contre-couteau pourraient être disposés de l'autre côté de la carcasse 2. Ce dispositif est particulièrement intéressant puisque d'un côté de la carcasse on approvisionne les tubes, tandis que de l'autre côté, on récupère les tronçons obtenus. Les figures 4 et 5 montrent deux modes de réalisation plus particulièrement destinés aux dispositifs de tronçonnage prévus en bout des spiraleuses de fabrication en continu de tubes carton et d'une manière plus générale, pour les machines dans lesquelles le tube en fabrication ou unitaire est mû longitudinalement au moment de la coupe. Dans ce cas, le ou les couteaux sont également mûs longitudinalement pour suivre pendant la coupe le tube à tronçonner. Il est donc nécessaire alors, que le contre-couteau suive le mouvement du tube. A cet effet, le mode de réalisation de la figure 4 présente, comme sur la figure 1, une carcasse 2, munie d'un bobinage 3, tandis qu'un noyau de fer doux 9' est relié mécaniquement à un contre-couteau 10' au moyen ici d'une tringle non magnétique 11' éventuellement libre en rotation sur le noyau 9' et/ou sur le contre-couteau 10'. Ce dispositif comporte également des couteaux 12' (ici on en a représenté deux), éventuellement une entrée schématisée en , de mise en rotation de rouleaux d'entraînement, tel que 5'a avec en plus ici, des galets presseurs 16. Dans ce dispositif, les couteaux 12' sont entraînés de manière synchrone avec l'avancement du tube 4 dans le sens de la flèche F2. Pour permettre au contre-couteau 10' de suivre également le tube 4, la carcasse 2 est fixée ici sur un chariot mobile 17 qui est guidé sur des glissières 18 d'un chassis fixe. Le chariot 17 est entraîné par un système bielle manivelle 19, de manière synchrone avec l'avancement du tube 4 (par un asservissement non représenté). Il est parfaitement clair que la tringle 11' permet d'assujettir longitudinalement le noyau 9' et le contre-couteau ' de telle sorte que ce dernier peut suivre le tube 4 et les couteaux 12' dans leur mouvement de translation longitudinale puisque le chariot 17 transporte le bobinage 3 dont le champ magnétique impose au noyau 9' de suivre le mouvement dudit bobinage. Des moyens sont évidemment prévus pour ramener le chariot 17 et les couteaux 12' en position initiale pour un nouveau cycle de tronçonnage, ledit chariot ayant un mouvement de va et vient selon la flèche double F3 de la figure 4. Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, le tube eot actionné en rotation au cours de sa fabrication par spiralage de telle sorte que les moyens 15 et 5'a ne sont pas obligatoires. La figure 5 montre un autre mode de réalisation particulièrement intéressant et original puisqu'il permet d'avoir un moyen d'induction (carcasse-bobinage) fixe tout en permettant un mouvement du noyau. On retrouve ici la carcasse 2, le bobinage 3, le tube 4, une platine de coupe à un ou plusieurs couteaux schématisés en 12'', un noyau de fer doux 9" et un contre-couteau 10'" relié ici audit noyau par une tringle 11"''. Le noyau 9" présente toutefois ici une dimension longitudinale inférieure à celle des modes de réalisation précédents, tandis que la tringle 11'' traverse le noyau 9'" et présente à son extrémité libre une butée 20. Dans ce mode de réalisation, un tube 21 en matériau de bonne susceptibilité magnétique (fer doux, acier...) est monté coaxialement autour du tube 4 à tronçonner. Le tube 21 présente dans sa partie centrale, une bague 22 en matériau de très faible susceptibilité magnétique (en cuivre par exemple) tandis que ledit tube est monté sur un chariot 23 monté mobile longitudinalement et actionné par exemple par un vérin 24 de manière à suivre le mouvement du tube 4 selon la flèche F4. Le chariot 23 aura aussi un mouvement de va et vient selon la flèche double F5 de la façon décrite ci-aprés. Par rapport à la figure 4, on constate que la carcasse 2 et le bobinage 3 sont fixes et qu'il est donc possible d'utiliser des moyens lourds pour des tubes de grands diamètres par exemple. Lorsque le tube 21 est mû par le chariot 23, les lignes d'induction traversent la partie magnétique dudit tube et sont canalisées par le noyau 9'', lesdites lignes contournant la bague 22. - De la sorte, le noyau 9'' suit le déplacement du tube 21. Dans le mode de réalisation montré sur la figure 5, la tringle 11'' coulisse dans le noyau 9'' de telle sorte que le contre-couteau 10'' n'est pas influencé par le mouvement du noyau 9'' dans le sens de la flèche F4. Par contre, il est clair qu'un retour dans l'autre sens permettra au noyau 9'' de tirer sur le contre-couteau 10'" grâce à la butée 20 de la tringle 11". Cette disposition s'applique notamment au dispositif décrit dans le brevet Français numéro 8307802, au nom du même déposant, dans lequel le contre-couteau est entraîné pendant la coupe par le tube lui-même, puis ramené en sens inverse pour un nouveau cycle. Dans ce cas, il suffit que le tube 21 subisse un mouvement rapide vers le contre-couteau 10'' en se rapprochant de celui-ci, ledit contre-couteau 10'' continuant son mouvement en étant simplement entraîné par le tube 4 (les diamètres étant étudiés en conséquence), tandis qu'un asservissement est prévu pour ramener brusquement le chariot 23 en position initiale après chaque tronçonnage. On obtiendrait toutefois le même résultat en remplaçant la tringle 11i" par un simple câble. Il est clair que la pièce de liaison 11 et la tringle 11' des modes de réalisation des figures respectivement 1 et 4, sont interchangeables. De même, la tringle 11' de la figure 4 peut être remplacée par un câble ou une tringle coulissante du type de la tringle 11'' de la figure 5, le chariot 17 ayant un mouvement du type de celui décrit à propos du chariot 23 de la figure 5. Enfin, dans le mode de réalisation décrit à la figure 5, il est bien sûr possible d'avoir un mouvement du tube 21 synchrone de celui du tube 4, la liaison entre le noyau 9" et le contre- couteau 10'" étant rigide longitudinalement au moyen d'une pièce du type de celle de la figure 1 ou d'une tringle du type de celle de la figure 4. L'invention concerne principalement, mais non exclusivement, les tubes en carton. En outre, les tubes peuvent présenter une section circulaire ou polygonale, dans ce dernier cas, les moyens de mise en rotation prévus à la figure 1 peuvent par exemple être remplacés par un poussoir monté rotatif. REVENDICATIONS 1) Dispositif de tronçonnage de tubes comportant au moins un couteau (12, 12',12'') qui coopère en fin de coupe avec une contrepartie dénommée ciaprès contre-couteau (10,10',10'7) disposé à l'intérieur du tube (4) à tronçonner, caractérisé en ce que le contre-couteau (10,10',10'") est relié mécaniquement à un noyau (9,9',9'") de forte susceptibilité magnétique tandis qu'un moyen d'induction magnétique (2,3) est aménagé pour créer un champ magnétique dans ledit noyau à travers le tube (4) à tronçonner de manière à pouvoir agir magnétiquement sur la position longitudinale dudit noyau et par là même sur celle du contre- couteau (10,10',10'") en fonction de la position longitudinale du couteau. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'induction magnétique comporte un bobinage (3) enroulé dans une carcasse (2) autour du tube à tronçonner, de manière à créer au moins des lignes d'induction sensiblement longitudinales dans le noyau (9,9',9'"). 3) Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, muni d'au moins un couteau (12) à position longitudinale fixe pour tronçonnage de tubes unitaires, caractérisé en ce que le moyen d'induction magnétique présente une position longitudinale fixe et crée des lignes d'induction de formes et de positions longitudinales constantes, tandis que le noyau (9) et le contre- couteau (10) sont reliés entre eux par un élément rigide (11,11') non magnétique qui est fixé de manière solidaire longitudinalement au noyau (9) et au contre-couteau (10). 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fixation de l'élément rigide (11,11') au contre-couteau (10) et/ou au noyau (9) est libre en rotation, de manière à permettre une liberté de rotation du contre-couteau relativement au noyau. ) Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le ou les couteaux (12) sont positionnés d'un côté du moyen d'induction magnétique (2,3) et qu'un poussoir (13) est prévu, de préférence du coté desdits couteaux, pour approvisionner unitairement le dispositif en tubes à tronçonner et pour faire avancer chaque tube de la longueur voulue en fonction des tronçons à obtenir, tandis que l'évacuation des tronçons coupés s'effectue du côté opposé au poussoir par rapport au moyen d'induction. 6) Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 pour tronçonnage d'un tube fabriqué en continu, le ou les couteaux (12',12"') étant m s longitudinalement au moment du tronçonnage, de manière synchrone avec l'avancement du tube en cours de fabrication, caractérisé en ce que le moyen d'induction magnétique est aménagé de manière à créer un champ magnétique variable en position, le déplacement du champ et par conséquent celui du noyau (9',9'') étant asservis au cycle de tronçonnage. 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen d'induction est monté sur un chariot (17) mobile longitudinalement dont le mouvement est asservi au cycle de tronçonnage. 8) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen d'induction présente une position longitudinale fixe et en ce qu'un élément tubulaire (21) en matériau à forte susceptibilité magnétique est monté mobile longitudinalement autour du tube (4) à tronçonner, ledit élément tubulaire présentant une partie (22) à faible susceptibilité magnétique, de longueur de préférence au plus égale à celle du noyau (9"'), tandis que le mouvement de 1' élément tubulaire (21) est asservi au cycle de tronçonnage de telle sorte que le déplacement dudit élément tubulaire dans le champ magnétique du moyen d'induction entraîne le déplacement du noyau (9'') qui canalise les lignes d'induction traversant la partie à forte susceptibilité magnétique de l'élément tubulaire. 9) Dispositif selon la revendication 6 et l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le noyau (9',911) et le contre-couteau (10',10'') sont reliés entre eux par un élément rigide (11,11') non magnétique qui est fixé de manière solidaire longitudinalement au noyau et au contre-couteau, tandis que le chariot (17), ou respectivement l'élément tubulaire (21), est asservi au mouvement du tube de manière telle que le noyau et donc le contre-couteau suivent de manière synchrone le mouvement du tube et du couteau pendant au moins l'action de ce dernier, un asservissement étant prévu pour ramener le chariot, ou respectivement l'élément tubulaire, et donc le contre-couteau, en position initiale après chaque tronçonnage pour un nouveau cycle de tronçonnage. ) Dispositif selon la revendication 6 et l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le noyau (9',9'') et le contre-couteau (10',10'') sont reliés de manière telle que le contre-couteau puisse s'écarter librement d'une certaine longueur du noyau tandis que le chariot (17), ou respectivement l'élément tubulaire (21), est asservi au cycle de tronçonnage de manière telle que le noyau avance rapidement d'une certaine longueur avant l'action des couteaux en se rapprochant du contre-couteau dont le diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre intérieur du tube de telle sorte que ledit contre-couteau puisse être entraîné librement par le tube lui-même en s'écartant du noyau pendant le tronçonnage, un asservissement étant prévu pour ramener le chariot, ou respectivement l'élément tubulaire et donc le contre-couteau, en position initiale après chaque tronçonnage pour un nouveau cycle de tronçonnage. 11) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le noyau (9',9'') et le contre-couteau (10',10'') sont reliés entre eux par un câble de telle sorte que l'avancement du noyau crée un mou dans ledit câble permettant une liberté d'avancement du contre-couteau et qu'un retour en arrière du noyau crée une tension du câble permettant de ramener ledit contre- couteau. 12) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le noyau (9',9"') et le contre-couteau (10',10"') sont reliés entre eux par une tringle rigide (11'') de liaison qui coulisse librement dans le noyau de telle sorte que l'avancement du noyau s'effectue par coulissement sans agir sur le contre- couteau tandis qu'une butée (20) est prévue en amont du noyau de manière qu'un retour en arrière du noyau ramène le contre-couteau en tirant la tringle (11'") de liaison par l'intermédiaire de ladite butée (20).