Brevet FR2604386A1 — publié le 19880401

La présente invention concerne la coupe de tubes en différents tronçons, et a pour objet un procédé permet- tant l'avance automatique du chariot d'une coupeuse de tu- bes. On sait que la fabrication de tubes en papier, carton ou matière synthétique, s'effectue selon différentes étapes et à l'aide de différentes machines, notamment des encolleuses et des spiraleuses. Lorsque la fabrication d'un tube est terminée, il reste encore à le couper en différents tronçons ou rondelles de longueur déterminée, à l'aide d'une recoupeuse de tubes à un ou plusieurs couteaux. De telles recoupeuses sont connues. A titre d'exemple, une recoupeuse pourra présenter les organes suivants: - un bâti mécano-soudé; - une tête sur laquelle est fixé un arbre lié ou libre en rotation - un chariot comprenant un mandrin; - un module de coupe monté libre ou lié en rotation sur l'arbre, ledit module de coupe étant interchangeable se- lon le diamètre du tube, et présentant une fixation per- mettant le changement de tube; - un module du pousseur, entraîné en rotation par le mandrin et interchangeable selon le diamètre du tube, et présen- tant également une fixation permettant le changement de tube - un pousseur ou mandrin entraîné en rotation à grande vi- tesse, serrant le tube sur le module du pousseur; - des contre-rouleaux supportant le tube à couper; - un ensemble présentant un ou plusieurs couteaux libres en rotation ou entraînés par un moteur, le ou les couteaux étant montés chacun sur un porte-couteau, et la plongée de chaque couteau étant commandée par un vérin pneumati- que; - un tableau de commande. Le fonctionnement d'une telle machine est le sui- vant: - engagement préalable d'un tube; - introduction du tube à couper; serrage du tube à couper sur le mandrin du chariot; - avance du chariot et ainsi du module du pousseur,jusqu'à ce que le tube à couper soit en position de début de cy- cle; - plongée, coupe et retrait du couteau; - avance du module du pousseur de la longueur de coupe dé- sirée, ce qui dégage le premier tronçon coupé; - poursuite des opérations jusqu'au dernier tronçon coupé - dégagement de la chute d'extrémité du tube. Actuellement, l'ensemble de ces opérations ont lieu soit manuellement, soit entièrement automatiquement. Dans le premier cas, l'avance du chariot s'effectue ma- nuellement jusqu'à une butée réglable selon la longueur du tronçon du tube à couper. Chaque fois qu'un tronçon de tu- be est coupé, l'opérateur pousse le tube jusqu'à ce qu'il appuie contre la butée. Cette opération est à répéter conti- nuellement pour chaque tronçon à couper. De plus, il est impossible d'obtenir un tronçon de très faible largeur, du fait de la propre largeur de la buté, d'une part,et de celle du porte-couteau, d'autre part. En effet, lors du rappro- chement de la butée vers le porte-couteau, ces deux éléments entrent en contact et il n'est alors plus possible de les rapprocher davantage. Il est, par conséquent, impossible de couper un tube en des rondelles ou des bagues sur ce ty- pe de coupeuse. On a alors réalisé des coupeuses o l'en- semble des mouvements est assuré automatiquement par des moteurs à courant continu associés à des variateurs élec- troniques ou des moteurs asynchrones associés à des va- riateurs de fréquence. L'avance du chariot est réalisée par une vis à billes ou un ensemble pignon-crémaillère, l'avance étant fonction de la longueur de coupe. La synchro- nisation des différents paramètres est alors réalisée par un automate programmable, la programmation des longueurs de coupe s'effectuant par l'intermédiaire d'une commande numérique à un axe. Mais ce type de coupeuse présente l'in- convénient d'être sophistiquée, donc coûteuse. Elles ne sont donc pas forcément adaptées à des petites ou des moyennes productions. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet un procédé d'avance automatique d'un chariot d'une coupeuse de tubes situés sur un module du pousseur du chariot et sur un module de coupe montés sur un arbre entraîné en rotation ou fixe, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser l'avance auto- matique du chariot par bridage et débridage de ce dernier à l'aide de moyens de bridage sur une barre mobile, grâce à un moyen de translation, et sur une barre fixe,montées sur la coupeuse, la longueur des portions d'un tube à cou- per étant réglée grâce à un moyen de réglage, préalable- ment au premier bridage du chariot sur la barre mobile. L'invention sera mieux comprise grâce à la des- cription ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisa- tion préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue de face d'une coupeuse munie d'un dispositif d'avance conforme à l'invention; la figure 2 est une vue du schéma de principe du fonctionnement du dispositif conforme à l'invention; la figure 3 est une vue en plan et en coupe, du moyen de réglage du dispositif d'avance conforme à l'inven- tion; la figure 4 est une vue de face et en coupe, de la liaison du moyen de translation à la barre mobile du dispositif d'avance conforme à l'invention; la figure 5 est une vue de face et en coupe, du chariot du moyen de réglage conforme à l'invention en posi- tion de butée arrière; la figure 6 est une vue de face des moyens de bridage du dispositif d'avance conforme à l'invention; la figure 7 est une vue en plan, selon A-A de la figure 6, des moyens de bridage du dispositif d'avance con- forme à l'invention; la figure 8 est une vue, en coupe, selon B-B de la figure 6, des moyensde bridage du dispositif d'avance conforme à l'invention; la figure 9 est une vue de face du mandrin du cha- riot mû par le dispositif d'avance conforme à l'invention, et la figure 10 est une vue en coupe selon C-C de la figure 9, du mandrin du chariot mû par le dispositif d'avance conforme à l'invention. Conformément à l'invention, le procédé d'avance automatique du chariot 1 d'une coupeuse de tubes 3, consiste à réaliser l'avance automatique du cha- riot 1 par bridage et débridage de ce dernier à l'aide de moyens de bridage 11 sur une barre mobile 6, grâce à un moyen de translation 10, et sur une barre fixe 7, montées sur la coupeuse, la longueur des portions d'un tube 3 à cou- per étant réglée grâce à un moyen de réglage 8, préalable- ment au premier bridage du chariot 1 surla barre mobile 6. Pour ce faire, le déroulement des opérations con- siste, successivement, à brider le chariot 1 sur une barre mobile 6, à translater la barre 6,et ainsi le chariot 1, en direction du module de coupe 5,d'une longueur égale à cel- le des portions de tube 3 à couper, à brider le chariot 1 sur une barre fixe 7, à débrider le chariot 1 de la barre mobile 6 simultanément à la coupe de la première portion de tube 3 à couper, à translater la barre 6 mobile en sens inverse du module de coupe 5, de la longueur égale à celle des portions de tube 3 à couper afin de la remettre dans sa position initiale, à rebrider le chariot 1 sur la barre mobile 6 lorsque la première coupe est terminée, à débri- der le chariot 1 de la barre fixe 7, à poursuivre les opé- rations jusqu'à la coupe de la dernière portion de tube 3 à couper, à translater la barre mobile 6 en sens inverse du module de coupe 5, de la longueur égale à celle des por- tions de tube 3 coupées, afin dea remettre dans sa posi- tion initiale, et à débrider le chariot 1 de la barre fi- xe 7. Ce procédé permet, par conséquent, une avance auto- matique du chariot 1 de la longueur de coupe désirée pour tous les tronçons d'un même tube 3 à couper, sans interven- tion manuelle de l'opérateur et sans le contrôle d'une com- mande numérique et d'un automate programmable. En outre, toutes les longueurs de coupe des tubes 3 sont possibles, même celles permettant d'obtenir des rondelles ou des bagues. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, ledit dispositif étant principalement constitué par une barre horizontale 7, pa- rallèle aux deux axes de guidage 27 du chariot 1, et fixée de manière rigide au châssis mécano-soudé de la coupeuse, et par une barre horizontale 6, parallèle à la barre 7, et mobile en translation grâce à un moyen de translation 10, la longueur de translation pouvant être réglée grâce au moyen de réglage 8 et le chariot 1 pouvant être bridé aux barres 6 et 7 par l'intermédiaire de moyens de bridage 11 (figures 1 et 2). Selon une caractéristique de l'invention, et com- me le montrent les figures 3 à 5, le moyen de réglage 8 est sous la forme d'une manivelle 12 reliée à une vis 13 dont la rotation commande la translation d'un chariot 14, muni d'un amortisseur hydraulique 15, sur la barre fixe 7, et contre lequel vient appuyer soit la barre mobile 6, soit un élément de liaison 16 disposé entre la barre mobile 6 et le moyen de translation 10, sous la forme d'un vérin, le moyen de réglage 8 comprenant également une règle gra- duée 18 permettant de sélectionner la longueur de coupe désirée. Selon une autre caractéristique de l'invention, et comme le montrent les figures 6 à 8, le chariot 1 est muni de deux moyens de bridage 11 sous la forme de vérins de blocage mécaniques ou pneumatiques, tels que des vérins à membranes, l'actionnement de l'un des deux vérins rendant une barre fixe 17 du chariot 1 solidaire de la barre fixe 7, et l'ac- tionnement de l'autre le rendant solidaire de la barre mobile 6, la barre fixe 17 étant disposée entre les deux moyens de bridge 11, eux- mêmes disposés entre les deux axes de guidage 27 du chariot 1. Le man- drin 19 du chariot 1 est muni d'un moyen de fixation du tube 3 à couper, sous la forme de galets de serrage 20, chacun étant monté libre en rotation sur un ressort 21 et sur un axe 22 disposé de manière excentrique par rapport à l'axe de symétrie du galet 20. Les galets de serrage 20 pourront être avantageusement au nombre de trois, et disposés sur le mandrin 19 du chariot 1 et écartés de 120 l'un par rap- port à l'autre (figure 9). Ils sont rugueux pour accentuer le frottement sur le tube 3. Chaque galet 20 est fixé par un boulon excentrique 23 dans une rainure 24 du mandrin 19 et peut coulisser dans ladite rainure 24 (figure 10). Le fonctionnement du dispsotif d'avance automati- que est le suivant: En premier lieu, l'opérateur règle la longueur de coupe de chaque tronçon du tube 1 à couper. Pour ce faire, il déplace le chariot 14 à l'aide de la manivelle 12, la lecture directe sur la règle graduée 18 lui permettant la sélection de la longueur choisie. Le chariot 14 translate sur la barre fixe 7 à l'aide de la vis 13, la face du cha- riot 14 o se trouve l'amortisseur hydraulique 15 faisant office de butéede la barre mobile 6 (figures 3 à 5). La longueur de coupe pourra être aussi faible que souhaitée, puisque le porte-couteau ne pourra jamais entrer en contact avec le chariot 14 et l'amortisseur hydraulique 15 faisant office de butée. C'est pourquoi,il est possible de couper un tube 3 en rondelles ou bagues. Puis l'opérateur engage le tube à couper sur le module de coupe 5, puis sur le mo- dule du pousseur 4, ce qui amène ce dernier, ainsi que le chariot 1, contre une butée arrière 25, en position arriè- re la plus éloignée du module de coupe 5 et du couteau 2. Une fois le tube introduit sur le module du pousseur 4, l'opérateur règle la position des galets de serrage 20 en les coulissant dans les rainures 24 de manière à les ra- mener en contact avec le tube 3, serre les boulons 23 afin de les maintenir fixes dans les rainures 24, puis tourne manuellement le tube 3 d'environ un quart à un demi-tour, ce qui fait également tourner les galets 20 d'un quart à un demi-tour, du fait de leur rugosité, et augmente ainsi le serrage du tube 3, les galets 20 étant montés de fa- çon excentrique sur leur axe 22 (figures 9 et 10). Lors de la rotation du mandrin 19 à haute vitesse, la force cen- trifuge maintient les galets 20 en position de serrage. Les ressorts 21 sont dimensionnés de manière suffisantepour per- mettre le maintien des galets 20 en position ouverte lors- que le tube n'est pas encore introduit, mais insuffisante pour les réouvrir une fois que l'opérateur les a mis en po- sition de serrage, par rotation d'environ un quart à un demi-tour du tube 3, le frottement du tube 3 sur chaque galet 20 étant supérieur. Ensuite, l'opérateur met en marche un moteur, à courant alternatif, entraînant en rotation le tube 3. Le chariot 1 est automatiquement bridé sur la barre mobile 6 qui translate alors, par actionne- ment du vérin 10, en direction du module de coupe 5 jusqu'à ce que l'élément de liaison 16 entre en contact avec l'amortisseur 15 du chariot 14, en fonction de la longueur de coupe choisie (figure 5). Puis le chariot 1 est bridé sur la barre fixe 7 et la plongée du couteau 2 est dé- clenchée, soit pneumatiquement, soit mécaniquement. Le chariot 1 est, simultanément à la coupe, débridé de la bar- re mobile 6 et celle-ci revient par actionnement du vérin dans sa position initiale. Enfin, le chariot 1 est à nouveau bridé sur la barre mobile 6 et débridé de la bar- re fixe 7, et une nouvelle translation de la barre mobi- le 6 en direction du module de coupe 5 fait avancer le chariot 1 pour une seconde coupe. Le bridage du chariot 1 sur chaque barre 6 ou 7 s'effectue toujours par actionne- ment d'un vérin 11 qui plaque la barre 6 ou 7 contre l'axe de guidage 27 du chariot 1, les rendant solidaires l'un de l'autre (figures 6 à 8). Lorsque la barre fixe 7 est soli- daire de la barre fixe 17, la translation du chariot 1 est, par conséquent, bloquée. Par contre, lorsque la barre mobile 6 est solidaire de la barre fixe 17, le chariot 1 se déplace en translation solidairement à la barre 6. Cha- que avance du chariot 1 évacue le tronçon coupé, soit sur un support d'évacuation, soit directement sur le sol. Les opérations se poursuivent jusqu'à ce que le chariot 1 se trouve contre une butée avant 26. Le moteur à courant alternatif entraînant en ro- tation l'arbre 9 est alors stoppé automatiquement ou ma- nuellement par l'opérateur, et la chute du tube 3 se trou- vant sur le module du pousseur 4 est évacuée, manuellement ou automatiquement. La coupeuse est alors prête pour une nouvelle introduction d'un tube 3 à couper. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins anne- xés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques,sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. - RE V E N D I C A T ION S - 1. Procédé d'avance automatique d'un chariot (1) d'une coupeuse de tubes (3) situés sur un module du pous- seur (4) du chariot (1) et sur un module de coupe (5) mon- tés sur un arbre (9),entraîné en rotation ou fixe, ca- ractérisé en ce qu'il consiste à réaliser l'avance automa- tique du chariot (1) par bridage et débridage de ce der- nier à l'aide de moyens de bridage (11) sur une barre mo- bile (6),grâce à un moyen de translation (10), et sur une barre fixe (7), montées sur la coupeuse,.la longueur des portions d'un tube (3) à couper étant réglée grâce à un moyen de réglage (8), préalablement au premier bridage du chariot (1) sur la barre mobile (6). 2. Procédé d'avance selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste,successivement, à brider le chariot (1) sur une barre mobile (6), à translater la barre (6), et ainsi le chariot (1), en direction du modu- le de coupe (5),d'une longueur égale à celle des portions de tube (3) à couper, à brider le chariot (1) sur une bar- re fixe (7), à débrider le chariot (1) de la barre mobile (6) simultanément à la coupe de la première portion de tu- be (3) à couper, à translater la barre (6) mobile en sens inverse du module de coupe (5), de la longueur égale à celle des portions de tube (3) à couper afin de la remet- tre dans sa position initiale, à rebrider le chariot (1) sur la barre mobile (6) lorsque la première coupe est ter- minée, à débrider le chariot (1) de la barre fixe (7), à poursuivre les opérations jusqu'à la coupe de la dernière portion de tube (3) à couper, à translater la barre mobi- le (6) en sens inverse du module de coupe (5), de la lon- gueur égale à celle des portions de tube (3) coupées, afin de la remettre dans sa position initiale, et à débrider le chariot (1) de a barre fixe (7). 3. Dispositif d'avance automatique d'un chariot (1) d'une coupeuse de tubes (3) pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il est principalement constitué par une barre horizontale (7) parallèle aux deux axes de gui- dage (27) du chariot (1), et fixée de manière rigide au châssis mécano-soudé de la coupeuse, et par une barre ho- rizontale (6), parallèle à la barre (7), et mobile en trans- lation grâce à un moyen de translation (10), la longueur de translation pouvant être réglée grâce au moyen de régla- ge (8) et le chariot (1) pouvant être bridé aux barres (6 et 7) par l'intermédiaire de moyens de bridage (11). 4. Dispositif d'avance selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de réglage (8) est sous la forme d'une manivelle (12) reliée à une vis (13) dont la rotation commande la translation d'un chariot (14), muni d'un amortisseur hydraulique (15), sur la barre fixe (7), et contre lequel vient appuyer soit la barre mobile (6), soit un élément de liaison (16) disposé entre la barre mo- bile (6) et le moyen de translation (10), sous la forme d'un vérin, le moyen de réglage (8) comprenant également une règle graduée (18) permettant de sélectionner la lon- gueur de coupe désirée. 5. Dispositif d'avance selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le chariot (1) est muni de deux moyens de bridage (11) sous la forme de vérins de blocage mécaniques ou pneumatiques, tels que des vérins à membranes, l'actionnement de l'un des deux vérins rendant une barre fixe (17) du chariot (1) solidai- re de la barre fixe (7), et l'actionnement de l'autre le rendant solidaire de la barre mobile (6), la barre fixe (17) étant disposée entre les deux moyens de bridage (11), eux-mêmes disposés entre les deux axes de guidage (27) du chariot (1). 6. Dispositif d'avance selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le mandrin (19) du chariot (1) est muni d'un moyen de fixation du tube (3) à couper, sous la forme de galets de serrage (20), chacun étant monté libre en rotation sur un ressort (21) et sur un axe (22) disposé de manière excentrique par rapport à l'axe de symétrie du galet (20).