Brevet FR2608502A1 — publié le 19880624

DISPOSITIF POUR LA MISE EN FORME D'UN TUBE DE SECTION POLYGONALE La présente invention concerne un dispositif pour la mise en forme d'un tube de section polygonale, en un matériau semi-rigide déformable tel que par exemple du carton, comportant des moyens pour transformer un tronçon de tube de section circulaire en un tronçon de 2 e de section polygonale. On connaît déjà des dispositifs pour la mise en forme de tubes rectangulaires en carton à partir de tubes de section circulaire. Ces dispositifs connus comportent habituellement un noyau central associé à plusieurs organes presseurs, disposé à l'extérieur du tube, ces éléments étant agencés pour coopérer de manière complémentaire afin de déformer de façon permanente les parois du tube. La présence d'un noyau central est gênante du fait qu'un tronçon de tube à mettre en forme doit se déplacer dans un premier sens, alors que le tronçon de tube après sa mise en forme doit se déplacer en sens contraire pour dégager le noyau. La production de tubes de section rectangulaire est de ce fait relativement lente, parce que le temps d'évacuation des tubes formés ne peut pas être mis à profit pour une autre phase du procédé. La présente invention se propose de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus et de réaliser un dispositif conçu pour permettre une production en continu, de tronçons de tubes de section polygonale par exemple rectangulaire ou carrée, les phases de chargement, de mise en forme et d'évacuation des tubes se déroulant de façon ininterrompue. Ce but est atteint par le dispositif selon l'invention caractérisé en ce qu'il comporte au moins un couple d'éléments rotatifs d'axes parallèles, composés chacun d'un tambour central et de deux flasques latéraux solidaires de ce tambour, les axes de ces deux éléments étant disposés perpendiculairement à la direction longitudinale des tubes, et dans un plan perpendiculaire à cette direction, les éléments de ce couple d'éléments étant agencés pour définir entre eux une ouverture centrale de forme sensiblement polygonale et de dimensions sensiblement identiques à celles de la section polygonale du tube. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif comporte plusieurs couples d'éléments rotatifs d'axes parallèles définissant chacun une ouverture centrale rie forme sensiblement polygonale centrée sur l'axe longitudinal du tube. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les ouvertures centrales de forme sensiblement polygonale, définies par les couples d'éléments rotatifs successifs, ont des dimensions progressivement décroissantes dans le sens du déplacement du tube, le dernier espace intermédiaire ayant sensiblement la même forme et les mêmes dimensions que la section polygonale du tube, après sa mise en forme. Le dispositif comporte avantageusement au moins deux paires de cylindres rotatifs de guidage, disposés en amont du couple d'éléments rotatifs, et agencés pour guider le tube cylindrique à l'entrée du dispositif. Selon une forme de réalisation avantageuse, le tambour central des éléments rotatifs présente une forme cylindrique. Selon une variante très intéressante, le tambour central des éléments rotatifs présente une forme de tonnelet à faces latérales bombées. Selon une forme de réalisation particulière, les couples d'éléments rotatifs sont agencés de telle manière que leurs axes de rotation soient parallèles entre eux et disposés dans des plans verticaux. Selon un autre mode de réalisation particulier, les couples d'éléments rotatifs sont agencés de telle manière que leurs axes de rotation soient parallèles entre eux et disposés dans des plans horizontaux. Le dispositif comporte avantageusement un mécanisme d'entraînement couplé à au moins un élément rotatif. Dans le cas ou le tube à former a une section droite rectangulaire, la longueur du tambour central d'un élément rotatif correspond avantageusement à une dimension de la section polygonale du tube et la somme des hauteurs de deux flasques latéraux d'un mêrr souple d'éléments, par rapport aux tambours centraux correspondants, est de préférence égale à l'autre dimension de cette section. Pour assurer un guidage du tube entre deux couples d'éléments successifs, le dispositif comporte avantageusement des surfaces latérales planes disposées entre deux couples successifs d'éléments rotatifs, ces surfaces étant parallèles aux plans des flasques de ces éléments. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'exemples de réalisation et du dessin annexé dans lequel La figure I représente une vue de profil d'une forme de réalisation particulière du dispositif selon l'invention, La figure 2 représente une vue de dessus du dispositif de la figure 1, La figure 3 représente une vue en élévation d'un couple d'éléments rotatifs à tambour cylindrique, La figure 4 représente une vue en élévation d'un couple d'éléments rotatifs à tambour en forme de tonnelet bombé, La figure 5 représente une vue de l'entrée amont du dispositif, illustrant plus particulièrement les organes de guidage placés à cet endroit, et La figure 6 représente une vue en élévation d'un couple d'éléments rotatifs conçus pour la mise en forme de tubes de section hexagonale. En référence aux figures I et 2, le dispositif 10 représenté comporte essentiellement un bâti 11 sur lequel sont montés plusieurs couples d'éléments rotatifs 12a, 12b, 12c, un dispositif de guidage amont 13 et un dispositif de guidage aval 14. Chaque couple d'éléments rotatifs 12a, 12b et 12c se compose de deux tambours respectivement Sa et 16a, 15b et 16b, 15c et 16c. Ces tambours d'axes horizontaux sont montés deux à deux sur des supports sensiblement verticaux 17a, 17b et 17c. Des éléments de guidage latéraux 18a, 18b et 18c sont fixés sur les supports 17a, 17b et 17c et assurent le guidage latéral des tubes à mettre en forme, au cours de leur passage à travers le dispositif représenté. Le dispositif de guidage amont comporte essentiellement une potence 19 sur laquelle sont montés deux cylindres rotatifs 20 d'axe vertical et deux cylindres rotatifs 21 d'axe horizontal. L'écartement des deux cylindres rotatifs 20 et l'écartement des deux cylindres rotatifs 21 définissent l'ouverture d'entrée correspondant sensiblement aux dimensions du tube de section circulaire à transformer en un tube de section rectangulaire. Dans la pratique, comme le montre la figure 5, l'ouverture 22 définit un carré dans lequel s'inscrit la section du tube original. Le dispositif de guidage aval 14 comporte un support 23 sur lequel sont montées deux roues latérales 24 qui définissent entre elles une ouverture sensiblement égale à la largeur du tube de section rectangulaire ou carrée après sa mise en forme. Ce dispositif de guidage comporte par ailleurs un support 25 sur lequel est monté un rouleau cylindrique 26 disposé à une hauteur telle que le tube puisse prendre appui directement sur sa surface périphérique à sa sortie du dispositif de mise en forme. La figure 3 illustre une forme de réalisation particulière d'un couple d'éléments de mise en forme du tube. Chaque élément se compose de deux flasques latéraux 30 et d'un tambour cylindrique central 31. L'écartement des flasques 30 correspond à la longueur I du tambour central 31, qui correspond à une des dimensions de la section rectangulaire du tube après sa mise en forme. Le couple d'éléments représenté par la figure 3 correspond au couple d'éléments 12c des figures 1 et 2. Les flasques 30 des deux éléments sont pratiquement en appui deux à deux de telle manière que l'écartement a des surfaces latérales des deux tambours cylindriques 31, qui correspond à l'autre dimension de la section du tube après mise en forme, est égal au double de la hauteur des flasques 30 par rapport au tambour correspondant 31. Les éléments de mise en forme 12a et 12b sont disposés de telle manière que les flasques latéraux ne se touchent pas. On constate que les flasques des éléments rotatifs 15a et 16a sont plus écartés que les flasques des éléments rotatifs 15b et 15c.Cette disposition permet d'obtenir une déformation progressive du tube de section circulaire et de l'amener progressivement à sa forme et ses dimensions définitives. La figure 4 représente une autre forme de réalisation qui diffère de la précédente en ce que le tambour central 41 des éléments rotatifs du couple d'éléments de mise en forme, présente une surface latérale légèrement bombée, ce qui a pour effet de donner une déformation légèrement concave aux deux faces correspondantes du tube, les flasques 42 restent cependant inchangés. De cette manière, il est possible de donner une précontrainte à ces parois de tube, cette précontrainte permettant de garantir une forme parfaitement plane et non légèrement bombée du tube final. Il est évident que si tous les couples d'éléments rotatifs de mise en forme sont disposés de telle manière que les axes de rotation desdits éléments soient horizontaux, il ne sera possible de déformer de façon concave que deux parois du tube.Pour éviter cet inconvénient, il est possible de prévoir au moins un couple d'éléments rotatifs ayant des axes verticaux. Il serait également envisageable de prévoir un dispositif dans lequel les couples d'éléments rotatifs de mise en forme ont alternativement des axes horizontaux et des axes verticaux. La figure 6 représente une variante permettant la mise en forme d'un tube de section hexagonale. A cet effet, chaque élément rotatif comporte un tambour central 51 dont la longueur 1' correspond à la largeur d'une des faces du tube final, et dont les flasques 52 présentent une forme tronconique dont le côté peut avoir la même longueur 1' que le tambour central ou une longueur différente selon la forme que l'on souhaite réaliser. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisations décrites ci-dessus illustrées par les figures, mais peut subir différentes rr difications et se présenter sou diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. En particulier, le nombre des couples rotatifs, la forme de ces éléments ainsi que leurs dimensions et la disposition et la forme de réalisation des dispositifs de guidage amont et aval peuvent être modifiées en fonction de la forme et des dimensions des tubes que l'on souhaite fabriquer. Ce dispositif, qui pourrait être appelé dispositif de "post-formage" de tubes en carton, étant donné qu'il est placé en aval d'une machine de fabrication de tels tubes par enroulement et collage d'une ou plusieurs bandes de papier ou de carton, est indépendant de cette machine. A ce titre, il constitue un élément modulaire pouvant être placé en aval de n'importe quel type de machine de fabrication de tubes. On notera toutefois que ce dispositif est obligatoirement dissocié des machines de fabrication dans lesquelles le tube est entraîné en rotation. Dans les machines où le tube n'est pas entraîné en rotation pendant sa formation, le dispositif peut être monté directement à la sortie et la mise en forme peut être faite immédiatement après la fabrication sans aucune manutention intermédiaire. Revendications 1. Dispositif pour la mise en forme d'un tube de section polygonale, en un matériau semi-rigide déformable tel que par exemple du carton comportant des moyens pour transformer un tronçon de tube de section circulaire, en un tronçon de tube de section polygonale, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un co e d'éléments (12a, 12b, 12c) rotatifs d'axes parallèles, composés chacun d'un tambour central (31, 41, 51) et de deux flasques (30, 42, 52) latéraux solidaires de ce tambour, les axes de ces deux éléments étant disposés perpendiculairement à la direction longitudinale des tubes, et dans un plan perpendiculaire à cette direction, les éléments de ce couple d'éléments étant agencés pour définir entre eux, une ouverture centrale de forme sensiblement polygonale et de dimensions sensiblement identiques à celles de la section polygonale du tube. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs couples d'éléments rotatifs d'axes parallèles (12a, 12b, 12c), définissant chacun une ouverture centrale de forme sensiblement polygonale centrée sur l'axe longitudinal du tube. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ouvertures centrales de forme sensiblement polygonale définies par les couples d'éléments rotatifs (12a, 12b, 12c) successifs ont des dimensitons progressivement décroissantes dans le sens du déplacement du tube, le dernier espace intermédiaire ayant sensiblement la même forme et les mêmes dimensions que la section polygonale du tube. 4. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux paires de cylindres rotatifs (20, 21) de guidage disposés en amont du couple d'éléments rotatifs et agencés pour guider le tube cylindrique à l'entrée du dispositif. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tambour (31) central des éléments rotatifs a une forme cylindrique. 6. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que le tambour central (41) des éléments rotatifs a une forme de tonnelet à face latérale bombée. 7. Dispositif selon les revendications I ou 2, caractérisé en ce que les couples d'éléments rotatifs sont agencés de telle manière que leurs axes de rotatif, parallèles entre eux, soient disposés dans des plans verticaux. 8. Dispositif selon les revendications I ou 2, caractérisé en ce que les couples d'éléments rotatifs sont agencés de telle manière que leurs axes de rotation, parallèles entre eux, soient disposés dans des plans horizontaux. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme d'entraînement couplé à au moins un élément rotatif. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en -ce que la longueur (I) d'un tambour central d'un élément rotatif correspond à une dimension de la section droite du tube et en ce que la somme des hauteurs (a/2) des deux flasques latéraux d'un même couple d'éléments, par rapport aux tambours centraux correspondants, est égale à l'autre dimension (a) de cette section. Il. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des surfaces latérales planes (18a, 18b, 18c), disposées entre deux couples successifs d'éléments rotatifs, ces surfaces étant parallèles au plan des flasques, pour assurer le guidage du tube entre deux couples d'éléments rotatifs successifs.