Brevet FR2604939A1 — publié le 19880415

La présente invention concerne le domaine de la découpe de tubes, et a pour objet un procédé permettant la coupe de tronçons de tube présentant un grand diamètre, de longueurs identiques ou différentes. 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, des spiraleuses et des découpeuses. Lorsque la fabrication d'un tube est terminée, il reste encore à le recouper en différents tronçons ou rondelles de longueurs identiques ou différentes, à l'aide d'une coupeuse de tube. La coupe de tubes s'effectue habituellement sur une coupeuse présentant un module de coupe ou un mandrin de coupe. I1 est donc nécessaire de changer le module ou le mandrin de coupe chaque fois que le tube à couper est d'un diamètre différent, le diamètre intérieur du tube étant identique au diamètre du module ou du mandrin de coupe, afin d'assurer un maintien parfait du tube lors de la coupe. Or, lorsque le diamètre des tubes à couper est important, c'est-à-dire supérieur à 150 mm, on utilise souvent un mandrin de coupe dont le changement est alors difficile, du fait de son poids élevé. C'est pourquoi les coupeuses pour tubes de grand diamètre présentent un mandrin de coupe d'un diamètre plus faible et indépendant de celui du tube à couper. Afin d'assurer une coupe dans de bonnes conditions, il est nécessaire que l'épaisseur du tube soit suffisante, c'est-à-dire environ dans un rapport d'au moins 1 à 100 par rapport au diamètre du tube (par exemple, une épaisseur de 5mm pour un tube de diamètre 500 mm). A titre d'exemple, une coupeuse pourra présenter les organes suivants - un bâti mécano-soudé - une tête sur laquelle est fixé le mandrin de coupe lié en rotation - des contre-rouleaux serrant le tube à couper - plusieurs ensembles de coupe présentant chacun un couteau libre en rotation ou entraîné par un moteur, chaque cou teau étant monté sur un porte-couteau, et la plongée de chaque couteau étant commandée par un vérin pneumatique - un tableau de commande. L'ensemble des mouvements est assuré par des moteurs à courant continu associés à des variateurs électroniques ou des moteurs asynchrones associés à des variateurs de fréquence ou mécaniques. Le fonctionnement d'une telle machine est le suivant - engagement préalable d'un tube, manuellement par l'opé rateur, ou automatiquement - application des contre-rouleaux et mise en rotation du tube; - plongée, coupe et retrait, simultanément de tous les couteaux - éjection des tronçons coupés. Actuellement, par conséquent, les coupeuses pour tubes de grand diamètre présentent une série de couteaux individuels réglables en fonction des longueurs désirées. I1 s'ensuit un temps de réglage long et fastidieux. En outre, il est impossible d'obtenir un tronçon de très faible largeur, du fait de la propre largeur des portecouteaux individuels ; en effet, lors du rapprochement de deux couteaux, les porte-couteaux entrent en contact et il n'est alors plus possible de les rapprocher davantage. I1 est, par conséquent, impossible de couper un tube de grand diamètre en rondelles ou bagues sur une coupeuse existante. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a,en effet, pour objet un procédé de coupe d'un tube situé sur un mandrin de coupe entraîné en rotation et maintenu en place par deux contre-rouleaux également entraînés, d'une recoupeuse de tubes, sous le contrô- le d'une commande numérique et d'un automate programmable, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser la coupe du tube en différentes portions de tube de longueur égale ou différente, par translations successives d'un chariot de coupe supportant un couteau unique, parallèlement à l'axe de rotation du mandrin de coupe, d'une longueur égale, pour chaque translation,à la longueur de la portion de tube à couper, également sous le contrôle de la commande numérique et de l'automate programmable. I1 en résulte ainsi un procédé ne nécessitant aucun réglage, et permettant de couper des tubes de grand diamètre de n'importe quelle longueur, meme des rondelles ou des bagues. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation 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 s munie d'un dispositif de coupe conforme à l'invention la figure 2 est une vue de dessus d'une coupeuse munie d'un dispositif de coupe conforme à l'invention, et la figure 3 est une vue schématique de droite, en coupe, d'une variante de réalisation d'une coupeuse munie d'un dispositif de coupe conforme à l'invention. Conformément à l'invention, le procédé de coupe consiste à réaliser la coupe du tube 1 en différentes portions de tube de longueur égale ou différente, par translations successives d'un chariot de coupe 4 supportant un couteau unique 5, parallèlement à l'axe de rotation 6 du mandrin de coupe 2, d'une longueur égale, pour chaque translation,à la longueur de la portion de tube 1 à couper, également sous le contrôle de la commande numérique et de l'automate programmable. Les opérations suivantes ont lieu, sous le contrôle de la commande numérique et de l'automate programmable - engagement du premier tube 1 à couper sur le mandrin de coupe 2 soit manuellement, soit automatiquement - mise en place d'une contre-pointe 7 -mise en rotation du mandrin de coupe 2, et donc du tube 1;; - mise en rotation des deux contre-rouleaux 3 - mise en place des deux contre-rouleaux 3 de manière à serrer le tube 1 - déplacement du chariot de. coupe 4 et donc du couteau 5, et simultanément détection de la présence du tube 1 sur le mandrin de coupe 2 arrêt du chariot de coupe 4 - plongée du couteau 5 libre en rotation ou préalablement entraîné en rotation - coupe de la première portion du tube 1 considérée comme portion de chute - retrait du couteau 5 - déplacement du chariot de coupe 4 et donc du couteau 5 d'une longueur égale à la longueur du tronçon à couper désirée - poursuite des opérations jusqu'à la coupe du dernier tronçon du tube 1 - retrait du couteau 5 - écartement et arrêt de la rotation des deux contre rouleaux 3 arrêt de la rotation du mandrin de coupe 2, et donc du tube 1 ; - retrait de la contre-pointe 7 évacuation de tous les tronçons coupés du tube 1 sur un support d'évacuation 8 ou directement sur le sol - remise du chariot de coupe 4 et donc du couteau 5 dans sa position initiale - introduction du second tube 1 à couper sur le mandrin de coupe 2, soit manuellement, soit automatiquement - poursuite des opérations pour tous les tubes 1 à couper jusqu'à la remise du chariot de coupe 4 et donc du cou teau 5 dans sa position initialelaprès l'évacuation de tous les tronçons coupés du dernier tube 1 à couper sur un support d'évacuation 8 ou directement sur le sol. La cadence de coupe dépend essentiellement du diamètre, de l'épaisseur, de la longueur de coupe et de la qualité du tube 1 à recouper. Avant la mise en marche de la machine, il est donc nécessaire de programmer les longueurs de coupe sur la commande numérique. A titre d'exemple, si le tube 1 à couper doit l'être en dix tronçons, chacun d'une longueur différente, les dix valeurs numériques de ces longueurs seront programmées sur la commande numérique. Puis, la coupe s'effectuera par translations du couteau 5, successivement de chacune de ces dix longueurs programmées. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, comportant des-moyens de coupe du tube 1 en différentes portions de tube de longueur égale ou différente, sous la forme d'un chariot de coupe 4 sur lequel est monté un détecteur de proximité 9 ainsi que le couteau 5, et pouvant translater parallèlement à l'axe de rotation 6 du mandrin de coupe 2, grâce à des moyens de translation 10 connus, tel qu'une vis à billes, une crémaillère, une courroie crantée, ou une avance pneumatique avec butée,ou tout moyen analogue. A titre d'exemple, si les moyens de translation 10 sont sous la forme d'une vis à billes , celle-ci sera entraînée en rotation grâce à un moteur à courant continu 12, dont l'axe de rotation 13 est situé dans le même plan vertical que celui passant par l'axe de rotation 6 du mandrin de coupe 2, et sur laquelle se déplace par l'intermédiaire de deux axes traités rectifiés, le chariot de coupe 4 (voir Figures 1 et 2). Le moyen de translation 10,quel qu'il soit,peut, bien entendu, être disposé soit au dessus soit en-dessous du mandrin de coupe 2. La figure 1 représente la variante dans laquelle la vis à billesl0 est disposée au dessus du mandrin de coupe 2. Le tube 1 est alors suspendu sur le mandrin 2. Sur la figure 3, on a représenté schématiquement la variante dans laquelle la vis à billes 10 est située endessous du mandrin de coupe 2. Le tube 1 est alors surélevé et repose sur les contre-rouleaux 3. Le fonctionnement du dispositif de coupe pour la coupe d'un tube est le suivant le tube 1 est introduit manuellement ou automatiquement sur le mandrin de coupe 2 qui est maintenu en place par la contrepointe 7. Puis, le mandrin de coupe 2 est entraîné en rotation grâce au moteur 14, ainsi qu'éventuellement les contrerouleaux 3 grâce au moteur 15,quiassurent le serrage du tube 1. Le chariot de coupe 4 se déplace alors jusqu'à détection du tube 1 sur le mandrin 2 grâce, par exemple, à un détecteur de proximité 9 disposé sur le chariot 4, et effectue une première coupe, par plongée pneumatique du couteau 5,d'une portion de chute. Ensuite, le couteau 5 effectuera autant de coupes que de tronçons sont souhaités, quelque soit la longueur de ces derniers. Le'mandrin de coupe pourra avantageusement être pourvu à son extrémité 18,opposée à celle 20 par laquelle est introduit le tube 1 à couper, d'un épaulement 19 d'arrêt du tube 1, à proximité immédiate duquel se trouve, du côté dirigé vers l'autre extrémité 20, un épaulement de guidage 11 dont la section est pointue, et qui permet, de par le serrage du tube 1, par les contre-rouleaux 3, le maintien en place de la portion du tube 1 qui reste à couper. En effet, lors du serrage, par les contrerouleaux 3, la section pointue créera une rainure à l'intérieur du tube, suffisante pour empêcher tous déplacements du tube 1. Ainsi, la portion du tube 1 restant à couper sera parfaitement maintenue en place sans être écrasée par les contre-rouleaux 3, permettant ainsi une coupe précise. Puis, tous les tronçons coupés sont éjectés soit sur un support d'évacuation 8, soit à même le sol, grâce à un éjecteur, par exemple sous la forme d'un doigt de poussée 16 maintenu par une glissière 17, la poussée étant suffisante pour éjecter tous les tronçons, y compris le dernier tronçon maintenu en place par l'épaulement de guidage 21. 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. -REVENDICATIONS 1. Procédé de coupe d'un tube (1) situé sur un mandrin de coupe (2) entraîné en rotation et maintenu en place par deux contre-rouleaux (3) également entraînés, d'une recoupeuse de tubes, sous le contrôle d'une commande numérique et d'un automate programmable, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser la coupe du tube (1) en différentes portions de tube de longueur égale ou différente, par translations successives d'un chariot de coupe (4) supportant un couteau unique (5), parallèlement à l'axe de rotation (6) du mandrin de coupe (2), d'une longueur égale, pour chaque translation,à la longueur de la portion de tube (1) à couper, également sous le contrôle de la commande numérique et de l'automate programmable. 2. Procédé de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser les opérations suivantes, sous le contrôle de la commande numérique et de l'automate programmable - engagement du premier tube (1) à couper sur le mandrin de coupe (2) soit manuellement, soit automatiquement - mise en place d'une contre-pointe (7) - mise en rotation du mandrin de coupe (2), et donc du tu be (1) - mise en rotation des deux contre-rouleaux (3) - mise en place des deux contre-rouleaux (3) de manière à serrer le tube (1) - déplacement du chariot de coupe (4) et donc du couteau (5), et simultanément détection de la présence du tube (1) sur le mandrin de coupe (2) - arrêt du chariot de coupe (4) - plongée du couteau (5) libre en rotation ou préalablement entraîné en rotation ; - coupe de la première portion du tube (1) considérée comme portion de chute - retrait du couteau (5) ;; - déplacement du chariot de coupe (4) et donc du couteau (5) d'une longueur égale à la longueur du tronçon à cou per désirée - poursuite des opérations jusqu'à la coupe du dernier tronçon du tube (1) - retrait du couteau (5) - écartement et arrêt de la rotation des deux contre rouleaux (3) - arrêt de la rotation du mandrin de coupe (2), et donc du tube (1) - retrait de la contre-pointe (7) - évacuation de tous les tronçons coupés du tube (1) sur un support d'évacuation (8) ou directement sur le sol - remise du chariot de coupe (4) et donc du couteau (5) dans sa position initiale - introduction du second tube (1) à couper sur le mandrin de coupe (2) soit manuellement, soit automatiquement - poursuite des opérations pour tous les tubes (1) à cou per jusqu'à la remise du chariot de coupe (4) et donc du couteau (5) dans sa position initiale, après l'évacua tion de tous les tronçons coupés du dernier tube (1) à couper sur un support d'évacuation (8) ou directement sur le sol. 3. Dispositif de coupe d'un tube (1) pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de coupe du tube (1) en différentes portions de tube de longueur égale ou différente, sous la forme d'un chariot de coupe (4) sur lequel est monté un détecteur de proximité (9) ainsi que le couteau (5), et pouvant translater parallèlement à l'axe de rotation (6) du mandrin de coupe (2), grâce à des moyens de translation (10) connus, tel qu'une vis à billes, une crémaillère, une courroie crantée, ou une avance pneumatique avec butée, ou tout moyen analogue. 4. Dispositif de coupe selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mandrin de coupe (2) est pourvu, à son extrémité (18) opposée à celle par laquelle est introduit le tube (1) à couper, d'un épaulement (19) d'arrêt du tube (1), à proximité immédiate duquel se trouve, du côté dirigé vers l'autre extrémité (20), un épaulement de guidage (11) dont la section est pointue, et qui permet, de par le serrage du tube (1) par les contre-rouleaux (3), le maintien en place de la portion du tube (1) qui reste à couper.