Brevet FR2597786A1 — publié le 19871030

La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif destinés à rainer, c'est-à-dire casser les fibres pour obtenir des prépliages ou des rainures, parallèlement à la direction du transport, dans des bandes de papier, des découpes de forme, des cartonnages et autres objets analogues, notamment pour la fabrication d'enveloppes de lettres, à l'aide d'au moins une molette raineuse rotative et d'un organe d'appui en forme de cylindre. Des procédés et dispositifs de ce genre, destinés 10 à former des rainages ou prépliages perpendiculairement au sens d'avance de l'objet ou de la bande, ainsi que dans le sens longitudinal, sont connus. Dans les découpes pour enveloppes de lettres par exemple, les rainages servent de traits de pliage des rabats latéraux ou de la patte de fermeture. L'épaisseur du papier des découpes pour enveloppes est couramment de l'ordre d'un dixième de millimètre, mais la profondeur de pénétration de la molette annulaire peut atteindre cinq dixièmes de millimètre. Par ailleurs, non seulement les objets qu'il s'agit 20 de rainer passent dans la machine de façonnage, mais encore ils y sont amenés et, à cet effet ils sont maintenus, de manières très variées entre divers cylindres. Avec le mode usuel d'avance et de guidage, il n'y a par exemple aucune difficulté à former des rainages transversaux dans une découpe de papier, parce que ce papier peut se prêter et céder dans le sens de son avance. Mais il n'en est pas de même pour des rainages longitudinaux formés dans des bandes ou découpes guidées latéralement. Les galets de guidage, disposés à droite et à gauche des rainages longi30 tudinaux à obtenir empêchent le papier ou l'objet à traiter de céder en glissant quand la molette y pénètre, ce qui provoque des déformations de diverses sortes, non intentionnelles et incontrôlées de l'objet. Ces déformations sont par exemple des ondulations irréversibles et elles peuvent être importantes, surtout si la profondeur de pénétration de la molette est un multiple de l'épaisseur du papier. Quand les rabats des découpes sont repliés et collés pour former une enveloppe, celle-ci n'est en général pas plane, en raison des ondulations créées par le rainage. Cela entraine à son tour des difficultés au cours du traitement ultérieur des enveloppes, par exemple dans les installations automatiques d'empaquetage. Chaque rainage ou prépliage exécuté dans une bande de papier ou une découpe modifie la longueur de celle-ci. L'invention a pour but de faire en sorte que, dans le cas de rainages longitudinaux, c'est-à-dire parallèles au sens 10 de l'avance de la bande ou des découpes, la modification de longueur reste limitée et ne provoque pas de déformation empêchant le produit fini, une enveloppe par exemple, d'être parfaitement plan. Pour résoudre ce problème, l'invention prévoit de courber d'abord la bande autour d'un axe transversal ou perpendiculaire au sens de son avance, puis d'effectuer le rainage. Cette courbure préalable du papier avant le rainage proprement dit stabilise la bande, si bien que les fibres du papier ne sont prépliées ou cassées de la manière 20 désirée qu'au voisinage immédiat de la rainure obtenue. Il n'y a pas de modification incontrôlée de longueur. La bande ou les découpes sont courbées directement sur l'organe cylindrique d'appui de la molette, laquelle est disposée à cet effet à une certaine distance en aval, 25 dans le sens d'avance de cette bande, du point o celleci vient s'appliquer tangentiellement sur cet organe. L'invention comprend également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, destiné à rainer, préplier ou casser des fibres parallèlement au sens d'avance de bandes de papier, de découpes, de cartonnages et d'autres objets analogues, notamment pour la fabrication d'enveloppes de lettres. Ce dispositif comporte au moins une molette raineuse rotative montée sur le bâti de la machine et avec laquelle coopère un organe d'appui cylindrique et la 35 molette est disposée,à une certaine distance dans le sens de l'avance de l'objet à traiter, en aval de l'emplacement o cette molette vient s'appliquer tangentiellement contre l'organe cylindrique d'appui. En outre, le rayon qui relie l'axe de rotation de l'organe cylindrique d'appui au point d'application de la bande ou de l'objet à traiter fait, avec la droite qui relie les axes de rotation de cet organe cylindrique d'appui et de la molette, un angle- nettement supérieur à 0 et qui est avantageusement de l'ordre de 320. L'invention va être décrite de manière plus détaillée à propos d'exemples de réalisation, présentés à titre illustratif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une élévation latérale schématique d'un dispositif selon l'invention; la figure 2 est une coupe de détail dans le sens 15 de l'avance; et les figures 3 à 7 représentent diverses molettes de rainage et leurs organes cylindriques d'appui respectifs. Ainsi qu'il ressort du schéma de principe de la 20 figure 1, un dispositif 1 destiné à former des rainages longitudinaux, c'est-à-dire des prépliages, précassures ou rainures orientés dans le sens de, ou parallèlement à,l'avance de bandes 2 de papier, de découpes, de cartonnages et autres objets analogues, comporte au moins une molette raineuse 3, qui 25 est tourillonnée de manière appropriée dans un support 4 (figure 2). A cet effet, il est possible de monter dans un alésage 6 de ce support 4 des roulements 5 à billes logeant un arbre 7, lequel porte par exemple cette molette en lui permettant de flotter. La figure 2 représente encore 30 d'autres éléments servant au montage, qui ne présentant cependant pas ici d'intérêt particulier. Un organe 9 cylindrique d'appui, qui est recouvert d'une garniture 10, élastique et cylindrique dans les formes de réalisation représentées sur les figures 35 2 et 3, coopère avec la molette 3. Par ailleurs, des bras 11 de soutien, articulés sur le support 4 ou sur d'autres éléments non représentés $ 15 20 3c du dispositif, portent des rouleaux 12 de guidage, qui se trouvent du même côté de la bande 2 de papier que la molette 3. De l'autre côté de cette bande 2, et donc du côté de l'organe 9 cylindrique, il y a également deux rouleaux 13 et 14 d'entraînement et de guidage, disposés respectivement avant et après cet organe 9, quand on regarde dans le sens de l'avance. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, l'axe 16 de l'organe 9 cylindrique et les axes 15 et 17 des rouleaux 13 et 14 de guidage se trouvent dans un même plan; mais cela n'est pas absolument indispensable. Il y a encore, avant et après les rouleaux 13 et 14 d'entraînement et de guidage, et entre eux et l'organe 9, des organes 19 à 22 de guidage et d'appui qui sont des plaques métalliques soutenant, le cas échéant, la bande 2 ou les-bandes 2 à découpe(s), dites ci-après "découpes". La bande 2 ou les découpes 2 parvient ou parviennent tangentiellement sur l'organe 9, à un emplacement 23 et s'y applique(nt en formant un arc de cercle. Le point 24 d'action de la molette 3 est décalé dans le sens de l'avance d'un angle. Le rayon a reliant l'axe 16 de rotation à l'emplacement 23 d'application de la bande fait donc cet angle avec la droite b, qui relie cet axe 16 de l'organe 9 à l'axe 25 de rotation de la molette 3. Puisque la bande 2 de papier ou de découpe 2 prend tout d'abord une allure en arc de cercle après son contact tangentiel avec l'organe 9, elle acquiert une certaine autostabilité. Sa position est définie, et des forces, même quand elles agissent de l'extérieur, ne provoquent pas de modification(s) indésirable(s5 de sa structure. En aval de l'emplacement 24 o la molette 3 et l'organe 9 coopèrent, la bande 2 quitte, avantageusement de nouveau tangentiellement, cet organe 9. En principe, 5 l'emplacement de séparation peut aussi se trouver plus loin dans le sens de la périphérie dudit organe 9. Il suffit que la bande 2 soit, avant d'être rainée, courbée sur un axe perpendiculaire ou même transversal au sens de son avance pour qu'il se manifeste une action d'autostabilisation. L'angle) est nettement supérieur à O et il est avantageusement voisin de 32 . Enfin, le support 4 de la molette 3 comporte encore un élément 26 de guidage qui, dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, assure le transfert tangentiel de la bande 2, du rouleau 14 à l'organe 10 9 cylindrique. Les figures 3 à 7 représentent diverses molettes et les organes cylindriques d'appui respectifs. La molette 3 de la figure 3 présente une section droite en V sur sa périphérie active 27. L'organe 9 d'appui 15 est cylindrique et porte un revêtement élastique 10, comme mentionné précédemment. La molette 3a de la figure 4 présente une section droite en U sur sa périphérie active 28. L'organe 9a d'appui comporte une gorge annulaire 29 arrondie en demi-cercle 20 en section droite. La molette 3 de la figure 5 a encore une section droite en V sur sa périphérie active 27. Cependant, l'organe 9b d'appui ne présente pas une surface cylindrique lisse comme celui de l'exemple de réalisation représenté sur 25 la figure 3, mais il comporte une gorge annulaire 30 à section droite également en V. La figure 6 représente une forme de réalisation dans laquelle une molette mince 31 coopère avec deux cylindres 32, 33 d'appui, disposés à faible distance l'un de 30 l'autre. Il existe donc entre ces deux cylindres 32 et 33, un interstice étroit 34. Le bord 35 de la molette 31 pénètre dans cet interstice 34 et casse donc les fibres de la bande ou en effectue le prépliage dans le sens de son avance. Enfin, la figure 7 représente une molette 36, dont la périphérie 37 à arête vive coopère avec le bord circonférentiel latéral 38 d'un cylindre 39 d'appui. Le bord périphérique 37 de la molette 36 chevauche un peu ce bord 38 du cylindre 39 et provoque donc une cassure ou un prépliage des fibres. La molette 36 est avantageusement tronconique 5 en section droite ou a au moins une section droite tronconique près de sa périphérie 37, ainsi que le représente la figure 7. I1 est évident qu'il est possible d'envisager. 0 de nombreuses autres variantes sans s'écarter du domaine X; 10 de l'invention. C'est ainsi qu'il est possible également z0; -0 0de former par exemple l'interstice 34 en reliant les deux :;: .cylindres 32 et 33 par une pièce intercalaire 40 de plus petit diamètre, comme indiqué en tireté sur la figure 6. REVENDICATIONS 1. Procédé de rainage, c'est-à-dire de cassure ou de prépliage de fibres, parallèlement au sens d'avance, de bandes de papier, de découpes, de cartonnages et autres objets analogues, notamment pour la fabrication d'enveloppes de lettres, à l'aide d'au moins une molette raineuse rotative et d'un organe d'appui cylindrique, procédé caractérisé en ce que l'on courbe d'abord l'objet autour d'un axe perpendiculaire au sens de son avance, puis on 10 le raine. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, destiné à rainer, préplier ou casser des fibres,parallèlement au sens d'avance,de bandes de papier, de découpes, de cartonnages et d'autres objets 15 analogues, notamment pour la fabrication d'enveloppes de lettres, dispositif comportant au moins une molette raineuse rotative montée sur le bâti de la machine et avec laquelle coopère un organe d'appui cylindrique et étant caractérisé en ce que la molette (3, 3a, 31, 369 20 est disposée, dans le sens de l'avance de l'objet (2), à une certaine distance, en aval de l'emplacement (239 o elle vient s'appliquer tangentiellement contre l'organe cylindrique (9, 9a, 9b, 32, 33, 39'. 3. Dispositif selon la revendication 2, caracté25 risé en ce que le rayon (ai qui relie l'axe de rotation (160 de l'organe cylindrique (91 et le point d'application (230 de la bande (21] fait, avec la droite (b) qui relie les axes de rotation (16, 251 de cet organe (91 et de la molette (3), un angleb, qui est nettement supérieur 30 à 0 et est avantageusement de l'ordre de 32 .