Brevet FR2622497A1 — publié le 19890505

La présente invention se rapporte aux cylindres destinés à découper, perforer ou rainer transversalement une matière en bandes, telle que du papier, de la toile,- une matière plastique, une étoffe, etc... dans des inter- classeuses d'ordinateurs, des presses et autres machines - analogues. Les cylindres du genre auquel s'intéresse l'invention comportent sur leur périphérie au moins une gorge longitudinale contenant une lame. Cette lame fait légèrement saillie de la surface du cylindre et vient en contact avec une enclume cylindrique qui tourne sur un axe parallèle à l'axe de rotation de ce cylindre. La lame a pour rôle, soit de découper la bande en feuilles individuelles, soit de la perforer transversalement pour faciliter son pliage et sa séparation ultérieures en feuilles, soit de la rainer transversalement. Les lames de ce -genre s'usent très rapidement et, dans nombre d'installations, il faut les remplacer tous les deux jours ou même tous les jours. Comme il faut arrêter une grande partie de l'installation pour effec- tuer ce remplacement, il est souhaitable de disposer d'un agencement permettant de changer les lames aussi rapide- ment que possible. Mais, jusqu'à présent, il n'a pas été ras- lisé de montage satisfaisant pour obtenir ce résultat. Dans un cylindre utilisé dans l'industrie, la lame est appliquée contre un flanc de la gorge, au moyen d'une barrette maintenue par plusieurs vis transversales. Pour monter cette lame, on la place d'abord de façon qu'elle dépasse légèrement de la périphérie du cylindre et l'on serre partiellement les vis de la barrette de blocage. Puis on fait tourner le cylindre de façon à amener la lame en contact avec l'enclume rotative. Ce contact repousse la lame à la position correcte. On l'im- mobilise alors dans cette position en bloquant les vis. Dans un second montage, une barrette de serrage à section cunéiforme est montée dans la gorge et des vis, qui peuvent être vissées par la face extérieure de cette barrette, sont serrées de façon à appliquer cette der- nière contre la lame en coinçant celle-ci contre un flanc de la gorge. Dans cette variante de réalisation, les lames sont mises en place de la même manière que celle qui a été décrite ci-dessus. Dans un troisième modèle de cylindre du commerce, la lame utilisée a de dimensions très précises et son tranchant est parallèle à son bord postérieur(ou inférieur). Dans cette forme de réalisation, ce bord inférieur repose sur un épaulement d'une pièce de blocage. Avec cet agencement, la hauteur de la lame est déterminée automatiquement, ce qui évite d'avoir à régler sa posi- tion en faisant tourner le cylindre. Mais il faut encore manoeuvrerplusieurs vis de serrage pour immobiliser la lame. Le principal inconvénient de chacune des formes de réalisation décrites réside en ce qu'il faut une durée excessive, trois à cinq minutes par exemple, pour rempla- cer une lame. D'autres agencements ont été proposés pour monter les lames de manière à pouvoir les dégager plus rapidement. Mais ils présentent l'inconvénient d'être trop compliqués ou de ne pas convenir pour le matériel du genre avec lequel le cylindre selon l'invention est utilisé. C'est ainsi par exemple que le brevet US-A-4 594 928 (Thomas, et al décrit un cylindre découpeur dont les lames sont maintenues par un organe qui les applique con- tre un flanc d'une gorge de ce cylindre. Ces lames sont maintenues par une biellette actionnée par un vérin. Le brevet US-A-3 769 868 (Hornung) décrit une lame découpeuse rotative, maintenue en place par une pièce ou un bloc de montage que des tubes expansibles soumis à l'action d'air comprimé, appliquent contre la lame. Un grand nombre de brevets antérieurs décrivent d'autres montages des lames. Par exemple, le brevet US-A- 2 341 503 (Bombard) décrit une lame qui est maintenue par friction par des barrettes repoussées par des ressorts. Les brevets US-A-4 187 753 (Walde) et 3 705 526 (Bishop) décrivent des montages dans lesquels les lames sont maintenues par des rondelles ou cales compressibles montées sur des tiges parallèles au plan de ces lames. Le brevet US-A-3 865 164 (Sybertz) décrit un mon- tage de lame pour machine à réduire du bois en particules. La lame est maintenue dans une gorge par des coins coo- pérantsdont l'un est repoussé élastiquement. La lame est fixée à l'un de ces coins par des vis, qu'il faut desserrer pour la remplacer. Le brevet US-A-3 989 077 (Humbert) décrit un mon- tage pour découpoir rotatif dans lequel la lame est main- tenue en place au moyen d'un aimant permanent. Le brevet US-A-3 822 625 (Obenshain) décrit une lame découpeuse rotative qui est maintenue par friction dans une pièce portant plusieurs vis de blocage qu'il faut dévisser pour remplacer la lame. Le brevet US-A-4 392 402 (Rann) décrit un montage pour découpoir rotatif, dans lequel la lame est mainte- nue par des organes cunéiformes qui sont vissés au cylindre. La présente invention a pour objet de réaliser un cylindre découpeur dans lequel une lame est fermement maintenue, avec précision, dans une position correcte à la périphérie de ce cylindre et grâce auquel une lame usée peut être aisément et rapidement retirée et rem- placée. En-fait, dans une machine équipée d'un cylindre porte-lames selon la présente invention, il est possible -de remplacer une lame en dix secondes environ, au lieu des trois à cinq minutes qu'il faut normalement pour le faire sur les machines actuellement sur le marché. L'invention a également pour objet de rendre la fabrication du montage des lames simple et économique et de simplifier beaucoup sa manipulation. Un cylindre selon la présente invention comporte sur sa périphérie une ou plusieurs gorges parallèles à son axe. Chaque gorge présente deux flancs et une paroi de fond. Une barrette de retenue, montée dans la gorge, est configurée de façon qu'il soit possible de la faire pivoter pour la rapprocher ou l'éloigner de l'un des flancs de cette gorge. La paroi antérieure de cette bar- rette comporte à sa partie inférieure un épaulement de soutien, qui vient en contact avec le bord inférieur d'une lame insérée dans la gorge entre ladite barrette et le flanc adjacent de cette gorge. Cet épaulement inférieur de la barrette de retenue soutient la lame de façon que le tranchant de cette lame fasse saillie>sur la hauteur exacte voulue,de la périphérie du cylindre. La barrette de retenue applique donc la lame contre un flanc de la gorge, en la maintenant en place par friction. A cet effet, des ressorts de compression sont interposés entre le second flanc de la gorge et la barrette, de façon à repousser celle-ci contre la lame. Un levier de manoeuvre, amovible, comportant des broches qui se logent dans des trous de la face extérieure de la barrette, est utilisé pour écarter cette dernière de la lame en la faisant pivoter à une position de "déga- gement", dans laquelle cette lame peut être soulevée et retirée librement de la gorge du cylindre. Pour remplacer une lame, on retire l'ancienne en faisant pivoter la barrette de retenue à la position "de dégagement", on introduit une nouvelle lame dans la gorge, jusqu'à ce que la lame vienne en contact avec l'épaulement inférieur de la barrette, puis on libère cette dernière de manière qu'elle serre et immobilise cette nouvelle lame sous l'action des ressorts de compression. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la barrette de retenue est maintenue dans la gorge à l'encontre d'un mouvement vers l'extérieur au moyen de deux tasseaux en L qui s'ajustent sur deux épau- lementsdes extrémités de cette barrette, un tampon élastique étant interposé entre elle et ces tasseaux de façon à lui permettre de pivoter d'un angle limité. Le principal avantage du cylindre porte-lames selon l'invention est de permettre de remplacer une lame extrêmement rapidement, c'est-à-dire en quelques secondes. Un autre avantage de cet agencement est qu'il est extrêmement simple et peut être fabriqué à un prix relativement modéré. Un autre avantage encore réside en ce que l'agen- cement est aisé à manipuler. De plus, il réduit à son mi- nimum le risque de mal disposer une lame dans le cylin- dre ou d'exercer une pression de serrage insuffisante ou excessive par suite d'un mauvais calage des vis uti- lisées dans les montages de l'art antérieur. Un exemple préféré et nullement limitatif de l'invention va être décrit de manière plus détaillée en regard des dessins annexes, sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective, partiel- lement éclatée, d'un cylindre et d'un levier de manoeuvre selon l'invention; la figure 2 est une coupe longitudinale par la, ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe transversale par la ligne 3-3 de la figure 1; la figure 4 est une coupe semblable à celle de la figure 3, représentant le levier de manoeuvre mainte- nant inclinée la barrette de retenue de façon à per- mettre de retirer la lame; et la figure 5 est une vue en bout partielle d'un cylindre découpeur et de l'enclume rotative qui coopère avec lui. La figure 1 représente une forme de réalisation avantageuse d'un cylindre 10 porte-lames et la figure montre comment il coopère avec une enclume rotative 11 pour découper ou perforer transversalement une bande 12 de matière. Plus précisément, dans des machines de divers genres, telles que les presses,les interclasseuses d'ordinateurs, etc... une bande continue 12 d'une matière telle que le papier, un tissu ou une étoffe ou une matière plastique, passe dans l'interstice compris entre un corps ou organe cylindrique (10) d'un cylindre porte-lames et une enclume rotative 11. Ce cylindre 10 comporte des tourillons 13, qui tournent dans des paliers du bâti de la machine. L'enclume rotative 11 est montée de manière semblable au moyen de tourillons et paliers (non repré- sentés) de façon à tourner sur un axe parallèle à celui du cylindre. Le cylindre 10 rotatif porte un certain nombre de lames 14 de coupe montées dans des gorges 15, 16, 17 et 18 de ce cylindre. Ces lames, qui dépassent sur une faible hauteur la surface périphérique du cylindre, sont alignées de façon à être parallèles aux axes de ce cylindre et de l'enclume, perpendiculairement à la lon- gueur de la bande 12. Sur la figure 1, quatre gorges 15-18 sont équidistantes sur la périphérie du cylindre. Bien entendu, il peut y en avoir un nombre plus faible-ou plus grand, et il est possiblesi on le désire, de ne pas équiper d'une lame une ou plusieurs gorges. Comme on le sait bien en pratique, le tranchant 20 des lames peut être continu, auquel cas les lames ont pour effet de diviser la bande 12 en feuilles distinctes. En variante, le tranchant 20 peut être interrompu par plusieurs encoches séparées, auquel cas la bande 12 n'est pas sectionnée, mais reçoit une série de perforations transversales, qui sont utilisées ultérieurement pour la plier et la déchirer en feuillets individuels. Dans une autre variante, la lame peut être utilisée pour for- mer des rainages dans la bande. La présente invention concerne plus particulière- ment un montage destiné à fixer les lames 14 sur le cylin- dre et à les dégager pour en insérer de nouvelles. On voit mieux les détails de ce montage sur les figures 1 à 4. Plus précisément, chacune des gorges, telle que la gorge 15, destinées à loger une lame, comporte deux flancs parallèles 21 et 22, qui sont sensiblement parallèles à un plan radial passant par l'axe de la gorge. Ces flancs parallèles sont reliés par une paroi de fond 23, qui se trouve en retrait de la périphérie 24 du cy- linridre et est perpendiculaire auxdits flancs 21 et 22. Les lames 14 sont destinées à être immobilisées dans leur position de coupe, représentée sur la figure 3, au moyen d'une barrette 25 de retenue. Cette barrette présente une surface plane et une partie biseautée ou dépouillée. Elle comporte par ailleurs une paroi anté- rieure 27, faisant face au flanc 21 de la gorge. La paroi antérieure 27 de la barrette de retenue comporte en haut un épaulement 28 et en bas un épaulement , parallèles au flanc 21. Cet épaulement 30 inférieur fait saillie du plan de l'épaulement 28 et est en contact avec ce flanc21. L'épaulement forme un rebord 31 de sou- tien supérieur avec lequel le bord inférieur 32 de la lame 14 est destiné à venir en contact. Cette lame-14 abien entendu avantageusement des dimensions précises. et son tranchant 20 et son bord inférieur 32 sont paral- lèles. La paroi antérieure 27 de l'élément 26 de retenue présente par ailleurs une partie centrale 33 en dépouille, formant une paroi 34 qui est inclinée vers l'extérieur, de l'épaulement supérieur 28 à l'épaulement inférieur 30. Une gorge 35 est formée entre cet épaulement infé- rieur et le bas de la paroi 34. Lorsque la lame 14 est immobilisée dans sa posi- tion de coupe représentée sur la figure 3, l'épaulement inférieur 30 est en contact avec le flanc 21 de la gorge. Cette lame 14 repose sur le rebord 31 de soutien de cet épaulement inférieur. Elle est appliquée contre le flanc 21 au moyen de l'épaulement supérieur 28 qui la repousse et du bord inférieur de la paroi 34 intermédiaire, lequel vient en contact avec la partie inférieure de cette lame. La force d'immobilisation de la lame est fournie par un certain nombre de ressorts hélicoidaux 36, qui sont logés dans des trous circulaires 37 percés dans la paroi postérieure 38 de l'élément 26 de retenue. Comme on le voit sur la figure 3, un interstice est ménagé entre cette paroi postérieure 38 et le flanc adjacent 22 de la gorge 15. Cet interstice est suffisant pour permettre à la barrette 25 de pivoter vers ce flanc 22. Ainsi, que le montrent les figures 3 et 4, la paroi 40 du dessous de la barrette 25 de retenue présente une arête 41 légèrement arrondie à son raccordement avec le devant de l'épaulement inférieur 30. Cette paroi 40 pré- sente une surface 42 de pivotement partant vers l'arrière de l'arête 41, sensiblement parallèlement à la paroi 23 du fond de la gorge. La paroi 40 présente par ailleurs une partie 43 inclinée vers le haut, (c'est-à-dire que la barrette 25 diminue de section à partir du premier flanc 21) de manière à dégager un interstice 44 adjacent du second flanc 22 et situé entre la partie postérieure de la barrette et cette paroi 23 de fond de la gorge. Bien entendu, si cela est nécessaire pour corriger des défauts ou tolérances d'usinage, il est possible d'insérer une cale de, par exemple, 0,05 à 0,10 mm entre la surface de pivotement 42 et la paroi de fond 23 pour que la lame exerce l'action de coupe correcte. L'interstice 44 permet à la barrette de retenue, en combinaison avec celui qui est ménagé entre cette barrette et le flanc 22, de pivoter vers l'arrière, dextrorsum sur les figures 3 et 4, sur sa surface 42 de pivotement. Lorsque cette barrette a ainsi pivoté à la position de dégagement représentée sur la figure 4, il est possible de soulever librement la lame 14 et de la retirer de la gorge 15. Ce mouvement de pivotement de la barrette de retenue 25 contre la force de compression des ressorts 36 est exécuté au moyen d'un levier 45 de manoeuvre, représenté sur les figures 1, 3 et 4. Ce levier 45 com- porte un élément allongé ou barre 46, qui porte des bro- ches 47 et 48. Ces broches sont destinées à être logées dans des trous verticaux 50 et 51, percés dans la paroi extérieure 26 de la barrette 25 de retenue. Le levier comporte aussi une poignée 52, montée sur la barre 46 et permettant d'appliquer une poussée destinée à faire pivoter les broches 47 et 48, de manière à incliner la barrette 25 comme le représente la figure 4. Pour empêcher la barrette 25 de retenue de se dégager du cylindre 10, chacune des extrémités de cette barrette est en contact ave un tasseau 55 de verrouillage en forme de L. Ainsi que le représentent les figures 1 et 2, chaque tasseau 55 comporte un bras 56 radial et un bras 57 extérieur qui lui est perpendiculaire. Un tasseau 55 est fixé à chaque extrémité d'une gorge telle que 15, son bras 56 étant en contact avec la paroi 23 de fond de cette gorge. Le tasseau est maintenu en place au moyen d'une vis 58, qui est vissée dans un trou taraudé de cette paroi de fond. Le bras extérieur 57 du tasseau passe sur un épaulement 61 longitudinal formé à l'extré- mité de la barrette 25 de retenue, cette extrémité longi- tudinale étant découpée de manière à former l'épaulement 61 et une paroi 62 d'extrémité. Un tampon élastique 63 est interposé entre le bras 57 et ledit épaulement 61, de façon à empêcher la barrette 25 de se déplacer radia- lement vers l'extérieur tout en lui permettant de pivoter d'un angle limité, comme le représente la figure 4. Bien entendu, la longueur de la lame 14 correspond à celle de la barrette 25 entre ses parois 62. Par conséquent, lorsque cette lame est insérée dans la gorge 15, elle passe entre les bras 57 et peut donc être introduite librement dans cette gorge et en être retirée sans être gênée par les tasseaux. En service, pour monter une lame 14, on insère d'abord les broches 47 et 48 du levier de manoeuvre dans les trous 50 et 51 de la barrette 25 de retenue. Puis on fait pivoter celle-ci, dextrorsum selon la figure 4, de manière à permettre d'insérer la lame 14 dans l'inters- tice ménagé entre la paroi 27 antérieure de cette barrette et le flanc 21 de la gorge. Cette lame est repoussée vers l'intérieur jusqu'à ce que son bord inférieur 32 repose sur le rebord 31 de soutien de la barrette. Une fois que la lame a été mise en place-correctement, on déplace le levier de manoeuvre sinistrorsum et on le dégage de la barrette de retenue. La force des ressorts hélicoidaux 36 applique alors cette barrette contre la lame 14 en immobilisant celle-ci entre la paroi antérieure 27 de ladite barrette et le flanc 21. Lorsqu'il faut remplacer la lame, les manoeuvres sont inversées. Les broches 47 et 48 du levier 45 de manoeuvre sont de nouveau introduites dans les trous 50 et 51 de la barrette 25 de retenue. Ce levier est repoussé dextrorsum de façon à faire pivoter cette barrette 25 à la position de dégagement représentée sur la figure 4. La lame 14 est soulevée pour être retirée de la gorge et une nouvelle lame est insérée. On immobilise cette nouvelle lame en faisant pivoter sinistrorsum le levier de manoeuvre, puis en retirant celui-ci de la barrette, comme ci-dessus. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifica- tions au cylindre porte-lames décrit et représenté. 1-1: - REVENDICATIONS 1. Cylindre porte-lames de découpage, caractérisé en ce qu'il comprend - un organe cylindrique (10) ayant un axe et des éléments (13) qui le montent de façon qu'il puisse tourner sur cet axe, cet organe présentant une périphérie (24) et au moins une gorge (15), qui est sensiblement parallèle audit axe et comporte des premier (21) et second (22) flancs, ainsi qu'une paroi (23) de fond, - une lame (14) allongée, qui comporte un tranchant (20) extérieur et un bord (32) inférieur parallèle à ce tranchant, et qui est disposée dans la gorge (15),'en contact avec le premier flanc (21) de celle-ci, son tran- chant (20) faisant saillie de la périphérie (24) de l'organe cylindrique (10), une barrette (25) de retenue allongée, qui et montée dans la gorge (15) et est destinée à y maintenir amoviblement la lame (14) et qui comporte des éléments (30, 31) venant en contact avec le bord (32) inférieur de cette lame et la soutenant, ainsi qu'une paroi anté- rieure (27) destinée à venir en contact avec ladite lame et à l'appliquer contre le premier flanc (21) de la gorge (15), et des ressorts (36) en contact avec le second flanc (22) de cette gorge (15) et avec cette barrette (25) et destinés à repousser cette dernière contre la lame, ladite barrette pouvant être écartée, par pivotement, du premier flanc (21) de façon à permettre de retirer cette lame (14). 2. Cylindre porte-lames selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des tasseaux (55) de retenue, fixés aux extrémités opposées de la gorge (15) et des tampons élastiques (63) interposés entre la barrette (25) de retenue et ces tasseaux, de façon à empêcher cette barrette (25) de se déplacer radialement vers l'extérieur tout en lui permettant de pivoter d'un angle limité. 3. Cylindre porte-lames selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barrette (25) de retenue diminue de section à partir du premier flanc (21), de façon à ménager entre elle et la paroi de fond (23) de la gorge un interstice (44) adjacent au second flanc (22). 4. Cylindre porte-lames selon l'une des revendica- tions 1 et 3, caractérisé en ce que la barrette (25) de retenue comporte une paroi extérieure (26) et une paroi postérieure (38) située à une certaine distance du second flanc (22) de la gorge. 5. Cylindre porte-lames selon la revendication 4, caractérisé en ce que des trous (37) sont percés dans la paroi postérieure (38) de la barrette (25) de retenue, les ressorts étant des ressorts (36) de compression montés dans ces trous (37) et en contact avec le second flanc (22) de la gorge. 6. Cylindre porte-lames selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi antérieure (27) de la barrette (25) de retenue présente un épaulement (28) supé- rieur en contact avec la lame (14), un épaulement (30) inférieur qui forme le rebord (31) soutenant le bord inférieur (32) de cette lame et une partie centrale (33) en dépouille. 7. Cylindre porte-lames selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface (34) de la partie intermédiaire (33) est inclinée vers l'extérieur de la barrette et vient en contact avec la lame (14) au-dessus de l'épaulement inférieur (30). 8. Cylindre porte-lames selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un levier (45) de manoeuvre, qui peut être mis en prise avec la barrette (25) de retenue pour la faire pivoter. 9. Cylindre porte-lames selon la revendication 8, caractérisé en ce que la barrette (25) de retenue pré- sente une paroi extérieure (26) percée de trous (50, 51), le levier (45) comportant des broches (47, 48) insérables dans ces trous, ainsi qu'une poignée (52).