Brevet FR2629807A1 — publié le 19891013

L'invention concerne un mécanisme d'éclatement destiné & diviser une bande de papier en continu en feuilles plus petites. La grande bande de papier en continu présente des perforations transversales d'éclatement, telles que celles que l'on trouve dans le papier & pliage paravent ou en accordéon pour calculateurs. La présente invention concerne en particulier un mécanisme perfectionné d'éclatement qui applique une traction locale au papier afin de permettre l'utilisation d'un rouleau moins large que le papier et qui porte une matière convexe destinée à entrer en contact avec la partie tendue du papier et à former une amorce de rupture qui s'élargit pour éclater le papier en continu. D'une façon générale, les mécanismes d'éclate- ment existants utilisent deux rouleaux qui sont au moins aussi larges que le papier. La vitesse du rouleau côté sortie est plus grande que celle du rouleau côté entrée, ce qui a pour conséquence d'engendrer une traction sur toute la largeur du papier. Entre les deux rouleaux, un mécanisme de rupture tel qu'une lame présentant une pointe, est prévu, lequel s'incline vers l'arrière à partir de sa pointe. La pointe de la lame est disposée de façon à frapper la perforation transversale du papier lorsqu'une traction est appliquée à celui-ci. A ce moment, une amorce de rupture apparait sur la perforation à l'emplacement o la pointe porte cette dernière. La traction sur toute la largeur, qui est parallèle au trajet du papier et au dessous du mécanisme d'éclatement, élargit l'amorce de rupture dans la direction de la largeur du papier, suivant la perforation, et le papier est finalement éclaté suivant cette perfora- tion. Les machines existantes exigent essentiellement l'application d'une traction sur toute la largeur du papier pour mener à bien l'éclatement. Cependant, lorsque certaines matières, telles qu'une matière élastique ou du papier très fin, doivent être éclatées, au commencement même du processus, une traction est appliquée par les rouleaux à pleine largeur à la fois dans une direction marginale et dans une direction centrale. Cependant, la partie tendue marginale du papier reçoit une traction maximale tandis que la partie tendue centrale reçoit une traction minimale. Dans le cas de papier en continu pour calculateur, qui présente des perforations d'entraînement par picots ou des lignes de collage longitudinales aux bords marginaux, ces matières forment des bulles et tendent à repousser les rouleaux contre la pression. Par consé- quent, la traction qui doit être appliquée au centre du papier est considérablement réduite, de sorte qu'il est difficile de faire apparaître une amorce de rupture en ce point. Simultanément, les rouleaux reçoivent un moment de flexion au centre et, étant donné qu'ils tendent à fléchir en ce point, il en résulte une réduction supplémen- taire de la traction en ce dernier point. Pour éviter ceci, la technologie actuelle fait appel à des rouleaux de grand diamètre qui font obstacle à une réduction possible des dimensions de la machine. En outre, étant donné que le mécanisme actuel tire le papier sous une traction uniforme sur toute sa largeur, en même temps que l'amorce de rupture est formée, les rouleaux exigent une grande puissance et donc la présence d'une source de grande force motrice. Ceci signifie que les pièces de ces mécanismes existants doivent avoir une grande résistance vis-a-vis des sources de force motrice importante. En conséquence, les mécanismes existants sont coûteux. De plus, la grande puissance actuellement demandée pour les rouleaux à pleine largeur ne permet pratiquement aucun glissement du papier entre les rouleaux. Par conséquent, les positions des perforations et du rouleau côté sortie doivent être réglées ensemble de façon très précise car, lorsque le papier est tendu par les rouleaux des côtés entrée et sortie, les perforations doivent juste se trouver sous la lame de rupture. Si les pièces ne sont pas dans ces positions précises alors que la traction est à un niveau très élevé, soit le papier est déchiré de façon irrégulière, ailleurs qu'a l'emplacement des perforations, soit, en raison d'un glissement entre le papier et les rouleaux, des déformations telles que des plis apparaissent sur le papier. Dans chaque cas, on ne peut pas obtenir un éclatement correct. La présente invention corrige ces problèmes et propose une rupteuse ou un éclateur perfectionné qui permet aux perforations de heurter la lame correctement, de former l'amorce de rupture et de permettre à celle-ci de s'étendre sur toute la largeur du papier suivant les perforations. Pour réaliser ces objets, l'invention applique au papier une traction sur une faible largeur plutôt que sur toute la largeur du papier. La traction sur une faible largeur est appliquée aux perforations transversales afin de permettre l'éclatement de celles-ci. De plus, un mécanisme convexe d'éclatement est utilisé, lequel mécanisme entre en contact avec la partie tendue du papier et concentre la traction au point de contact pour faire éclater les perforations. En utilisant le procédé et le mécanisme indiqués ci-dessus et décrits plus en détail ci-après, on dispose, conformément à l'invention, d'un mécanisme destiné à former une amorce de rupture avec une puissance in- férieure à celle utilisée dans les mécanismes existants. Apres la formation de l'amorce de rupture, cette rupture se transmet successivement des deux extrémités de l'amorce jusqu'aux deux bords du papier suivant les perforations. La puissance ou force d'éclatement n'est pas concentrée en un moment, mais s'exerce progressivement sur toute la largeur du papier. Avec ce mécanisme, si, pour une raison quelcon- que, le papier reçoit une traction assez forte pour se déchirer en un point autre que les perforations, les petits rouleaux de traction permettent un glissement entre le papier et eux-mêmes afin d'empêcher le papier de se déchirer ailleurs que suivant les perforations. De plus, lorsqu'une lame de rupture ou un petit rouleau entre en contact avec la partie tendue du papier, l'effort engendre une concentration de traction au point de contact de manière que, dès que les perforations arrivent à la lame de rupture, une amorce de rupture se produise. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés a titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: - les figures 1, 2 et 3 sont respectivement une vue en perspective, une vue de dessus et une vue de côté du mécanisme d'éclatement selon l'invention; - les figures 4 et 5 sont des vues schématiques montrant des diagrammes de contraintes s'exerçant sur le papier, qui diffèrent entre les mécanismes actuels et les mécanismes selon l'invention, respectivement; - les figures 6, 7 et 8 sont respectivement une vue en perspective, une vue de dessus et une vue de côté d'un mécanisme de rupture ou d'éclatement de l'art antérieur. Les figures 6, 7 et'8 montrent un mécanisme de rupture ou d'éclatement de l'art antérieur. Ce mécanisme comporte un jeu de rouleaux 1 et 2 qui ont tous une largeur égale à celle du papier. La vitesse d'avance des rouleaux 2 du côté sortie est plus grande que celle des rouleaux 1 du côté entrée et, par conséquent, une traction est engendrée dans le papier, sur toute sa largeur. Entre les rouleaux 1 et 2, il est prévu une lame 3 de rupture qui s'incline jusqu'à une pointe 3a et qui s'incline aussi progressivement & partir de la pointe 3a. La pointe 3a de la lame 3 est disposée de façon à frapper les perforations 5 du papier 4 uniquement en ce point, lorsque le papier est soumis à une traction et, à ce moment, une amorce de rupture apparaît sur les perforations 5. La traction s'exerçant sur toute la largeur du papier, parallèlement au trajet suivi par ce dernier, et la réaction à partir du bord inférieur 3b de la lame, élargissent l'amorce de rupture sur toute la largeur du papier, en suivant les perforations et le papier finit par être éclaté ou rompu sur toute sa largeur. Par contre, la présente invention, telle qu'illustrée sur les figures 1, 2 et 3, comporte des rouleaux 7 du côté entrée et des rouleaux 8 du côté sortie qui génèrent la traction du papier, sont réalisés à une faible largeur (une largeur d'environ 1 cm est avantageuse) en comparaison à celle du papier 10 et sont alignés entre eux. Les rouleaux 7 et 8 appliquent des pressions différen- tes. Ces pressions différentes et le coefficient de frottement des rouleaux sont suffisants pour maintenir le papier en place. Le papier 10 présente des perforations transversales 11 de rupture ou d'éclatement placées à une certaine distance longitudinale les unes des autres. Il est avancé manuellement ou par tout autre procédé (non représenté) vers les rouleaux 7 et 8 qui sont alignés entre eux. L'arête inférieure 9a d'une lame 9 est placée sous la ligne de prise entre les rouleaux 7 du côté entrée et les rouleaux 8 du côté sortie, c'est-à-dire sous la ligne suivie par le papier tendu 10 et le côté avant 9b et elle s'incline vers la gauche et vers le bas, dans le sens d'avance du papier. Les rouleaux 7 et 8 sont alignés entre eux, mais ils ne sont pas nécessairement disposés au centre du papier 10. La distance entre les rouleaux 8 du côté sortie et la lame 9 doit avantageusement être réglée de façon à être quelque peu égale à la longueur comprise entre le dessus (bord avant) du papier et les perforations 11, mais elle pourrait être réglée à une valeur plus courte. Un guide 19 est destiné au papier 10 dont le bord supérieur ou avant est avancé par le jeu 7 de rouleaux du. côté entrée et sous la lame 9, et il le dirige entre les rouleaux 8 du côté sortie. La lame 9 peut être supprimée si un papier assez mince est choisi. La figure 4 montre un diagramme des contraintes de traction s'exerçant sur la papier dans des mécanismes existants et la figure 5 montre un diagramme des contrain- tes de traction exercées conformément à l'invention. Sur ces figures, les rouleaux du côté entrée sont désignés 15 et 18, respectivement, et ceux du côté sortie 13 et 16 respectivement, tandis que les lignes de perforations sont indiquées en 14 et 17. Les flèches indiquent l'amplitude des contraintes s'exerçant dans la direction longitudinale et dans les deux sens. Les mécanismes existants engendrent de faibles degrés de contraintes de traction au centre du papier. Par conséquent, si le centre nécessite une plus forte traction, il faut appliquer une plus grande force sur toute la largeur des rouleaux. Cependant, avec la présente invention, la contrainte n'apparait qu'au centre du papier, o se trouvent les rouleaux 7 et 9 et pratiquement aucune contrainte n'apparaît dans les autres parties du papier. Les flèches en traits tiretés de la figure 5 montrent la direction des forces après que l'amorce de rupture a été formée, comme expliqué plus en détail ci-après. En référence & présent aux figures I à 3, qui illustrent un processus d'éclatement ou de rupture selon l'invention, le dessus du papier 10 est pincé par les rouleaux 7 du côté entrée et passe sous la lame 9 qu'il aborde par le côté avant 9b et qu'il franchit. Il atteint les rouleaux 8 du côté sortie en suivant le guide 19. Etant donné que le rouleau 8 du côté sortie tourne à une vitesse superficielle ou vitesse d'avance du papier plus grande que celle des rouleaux alignés 7 du côté entrée, lorsque le papier est pincé par les rouleaux 8, une traction est engendrée immédiatement dans ce papier. Etant donné que la largeur des rouleaux 7 et 8 est inférieure & celle du papier et que les rouleaux sont alignés entre eux, la traction est engendrée suivant l'alignement longitudinal des rouleaux 7 et 8. La perforation 11 du papier 10, à laquelle la traction est appliquée, forme une amorce de rupture 12 au contact avec la lame 9, au point o les contraintes sont concentrées. La traction exercée par les rouleaux 7 et 8 accroît la contrainte appliquée a l'amorce de rupture 12 de façon à déchirer et élargir cette rupture progressivement le long des perforations 11. Cette force de déchirement permet un éclatement ou une rupture des perforations sur toute la largeur et achève la séparation avant que les perforations 11 atteignent les rouleaux 8 du côté sortie. Les paires de rouleaux 7 et 8 sont décrites comme étant d'une largeur faible et égale; cependant, une paire de rouleaux peut être plus étroite que l'autre paire de rouleaux, si cela est souhaité, sans que cela nuise à l'invention. Comme indiqué précédemment, l'invention permet d'utiliser, pour faire tourner les rouleaux, une puissance relativement faible, ce qui procure des avantages mécani- ques et, étant donné que l'instant auquel la lame heurte les perforations n'est pas nécessairement critique, même si l'épaisseur du papier est différente, on obtient un fonctionnement aisé. Les dimensions de la machine peuvent donc être réduites. Sur les différentes figures, les flèches désignées SAP désignent le sens d'avance du papier. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et au mécanisme décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'éclatement d'un papier perforé en continu, suivant une perforation (11), carac- térisé en ce qu'il consiste à appliquer davantage de pression à la partie côté sortie qu'à la partie côté entrée, à appliquer une traction au papier sur une largeur inférieure à celle du papier, à former une amorce de rupture (12) à la partie de la perforation affectée par la traction et à appliquer la traction en continu vers l'extérieur de la largeur du papier pour éclater ou rompre les unes à la suite des autres les perforations restantes. 2. Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la traction est appliquée suivant une zone longitudinale de l'avance du papier. 3. Procédé selon la revendication 2, carac- térisé en ce que la traction est appliquée sur une faible largeur par rapport à la largeur du papier. 4. Procédé selon la revendication 3, carac- térisé en ce que la traction est appliquée centralement à la largeur du papier. 5. Mécanisme d'éclatement destiné à éclater ou rompre une perforation (11) sur une feuille, caractérisé en ce qu'il comporte un rouleau (7) côté entrée et un rouleau (8) côté sortie qui tourne plus vite que le rouleau côté entrée afin d'appliquer une traction au papier (10) au niveau de la perforation, les rouleaux étant d'une largeur inférieure à celle de la feuille afin qu'une traction soit appliquée à une zone plus étroite que la largeur de la feuille. 6. Mécanisme selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de formation d'une amorce de rupture destiné à concentrer la traction au point o ce dispositif touche la perforation pour former une amorce de rupture (12) sur la feuille au niveau de la perforation. 7. Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que la formation d'une amorce de rupture s'effectue au moyen d'une lame (9) de rupture. 8. Mécanisme selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux rouleaux ont sensiblement la même largeur. 9. Mécanisme selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux rouleaux sont disposés centralement par rapport & la largeur du papier. 10. Mécanisme selon la revendication 9, caractérisé en ce que la lame de rupture est inclinée dans la direction s'éloignant de la direction d'avance du papier. 11. Mécanisme selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un guide (19) est prévu sur la face opposée à celle o se trouve la lame. 12. Mécanisme selon la revendication 11, caractérisé en ce que les rouleaux ont approximativement le même diamètre.