Brevet FR2655286A1 — publié le 19910607

- La présente invention concerne un dispositif d affûtage de lames rotatives, notamment pour lames rotatives à axe de rotation fixe. Les dispositifs de coupe à lame rotative sont utilisés surtout sur les machines dans lesquelles il faut obtenir une coupe parfaite et sans déchirures dans la matière à couper. C'est le cas par exemple des machines pour la production et le conditionnement de cigarettes, dans i' lesquelles les cigarettes sont formées en tronçons de longueur double par rapport à celle de la cigarette finie Dans ce cas les lames doivent tre en mesure de couper les tronçons en cigarettes individuelles sans modifier aucunement la configuration cylindrique de ces dernières. Lexpérience a montré que l'épaisseur réduite et l'aff tage parfait des lames rotatives sont des caractéristiques indispensables pour obtenir des coupes parfaites. g En vue de rétablir rapidement et correctement le degré d'affûtage de la lame rotative on a prévu des dispositifs d'aff Cctage destinés à former partie intégrante de la machine et disposés chacun à proximité d'une machine rotative respective. On connatt du brevet anglais no 1 173 820 un dispositif formé d'une paire de meules d'affctage à axes parallèles et inclinés par rapport à l'axe de rotation de la lame rotative Les meules d'aff(ûtage, biconiques, sont portées librement par les extrémités opposées d'un - basculeur pivoté, au centre, sur l'une des extrémités d'un bras, à son tour pivoté, par son extrémité libre, sur la structure de support de la lame rotative A la partie supérieure du bras de support est ancré un ressort fixé, à sa partie supérieure, à la structure :3 support de la lame rotative, tandis qu'au balanceur est fixé, à sa partie inférieure, un deuxième ressort à son tour fixé inférieurement à un levier de commande actionné à la main Le ressort supérieur fait donc 2 - fonction d'élément de support élastique des meules d'affutage, tandis que celui inférieur permet aux meules d'affûtage de se rapprocher doucement de la lame rotative La disposition des meules d'affutage, inclinée par rapport a la lame rotative, et leur conformation biconlque permettent d'affûter des deux côtés le bord tranchant de la lame rotative avec la nécessaire inclinaison. Avec un dispositif de ce type, quand il faut effectuer l'affûtage d'une lame, il suffit de baisser à la main le levier de commande jusqu'à amener les meules d'affûtage en contact avec la lame rotative, et de le relâcher quand on pense que la lame rotative ait été suffisamment affûtée. Il est évident qu'avec un dispositif ayant la structure décrite ci-dessus il faut prévoir la présence constante d'un opérateur s'occupant de contrôler le degré d affûtage de la lame rotative et d'effectuer périodiquement son affûtage. z Quand la machine ou l 'appareillage est pourvu de plusieurs lames rotatives, l'opérateur devra contrôler constamment le degré d'affûtage de toutes les lames. La tâche devient encore plus lourde quand la machine est pourvue de plusieurs lames rotatives agissant sur plusieurs types différents de matériaux, par exemple sur des tronçons de filtres et sur des tronçons de cigarettes Dans ce cas la consommation ou la réduction du degré d'affûtage des lames n'est pas égale pour toutes les lames rotatives, mais elle varie û suivant le type de matériau coupé: par exemple, les lames rotatives agissant sur des tronçons de cigarettes perdent leur affûtage plus rapidement que celles agissant sur des tronçons de filtres à cause de la présence du tabac dans les premiers. On connait un autre dispositif d'affûtage, décrit et revendiqué dans le brevet américain no 3.01 i O 261, dans lequel une paire de meules d'affûtage est portée par un manchon enfilé a rotation libre et de manière axialement glissante sur un mandrin supporté obliquement par rapport à l'axe de la lame rotative Le mandrin est logé et retenu dans un trou ménagé dans un manchon de réglage porté par une console de support. S Cette console se compose de deux parties, de manière qu'on peut varier la position angulaire du manchon de réglage et donc également des meules d'affûtage, par rapport à l'axe de la lame rotative Les meules d afftage sont réciproquement espacées, ce qui permet à ú O la lame rotative d'être disposée entre celles-ci en vue d aff ter les deux côtés de son bord tranchant Le réglage de la position des meules a lieu par action manuelle sur les parties formant la console de support de manière à tourner la partie mobile par rapport à celle fixe autour des axes respectifs Ce deuxième dispositif d'affûtage permet à l'opérateur de positionner les meules par rapport à la lame rotative et de les laisser au contact de celle-ci sans devoir rester près du dispositif, étant donné que la position donnée 2 o aux meules d'affûtage est stable La mise en place du mandrin a lieu en effet en agissant sur les boulons de serrage lesquels toutefois rendent l'opération de mise en place plus langue. La présente invention a pour but de fournir un dispositif d'aff Qtage qui permet de mettre en place de manière correcte, rapide et stable les meules d'affûtage par rapport à la lame rotative. Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif d'affûtage n'ayant pas besoin d'un contrôle continu de la part de l'opérateur. Selon la présente invention on prévoit la réalisation d'un dispositif d'affûtage de lames rotatives, notamment pour lames rotatives à axe de rotation fixe, comprenant une paire de meules d'affûtage coaxiales entre elles et espacées l'une de l'autre à définir un logement de réception au moins du tranchant de la lame à affûter, disposées inclinées par rapport au plan de disposition de ladite lame et pivotant autour de -4- leur axez lesdites meules pouvant être positionnées de manière à se trouver à proximité de la lame à affûter et éloignées de celle-ci. Dans ce dispositif les meules d'affûtage sont supportées par un support respectif, mobile le long d'un parcours rectiligne parallèle au plan de disposition de la lame et mû, au moins dans le sens de rapprochement de la lame elle-même, par des moyens moteurs respectifs asservis à de respectifs moyens de commande et de cont rôle automatiques et programmables en fonction de la consommation ou de la réduction du degré d'affûtage de la lame rotative. On prévoit des moyens détecteurs destinés à détecter 1 'état de consommation totale de la lame rotative correspondant au diamètre minimum d'utilisation de cette dernière. L'invention est illustrée plus en détail ci- après, à l'aide des dessins annexés qui en représentent une forme deexécution exemplificative et non limitative, sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'un dispositif d'affûtage réalisé suivant la présente invention, oỉ certaines parties ont été enlevées pour mieux en mettre en évidence d'autres; la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne Il- Il de la figure 1; et la figure 3 est une vue de face d'un or Qane à came. En se référant aux figures annexées, on utilise un dispositif indiqué globalement en 2 Cf pour l'affûtage de laines rotatives 2 à axe de rotation fixe et agissant notamment dans de; machines de conditionnement de ci aarettes. Le dispositif d'affûtage 20 est fixé à une structure support 19 de la lame rotative 2 et se compose essentiellement d'une paire de meules d'affûtage 1 coaxiales, portées à rotation libre autour de leur axe commun la par un support 3 mobile le long d'un parcours rectiligne Les meules d'affûtage 1 sont disposées avec i leur axe commun la incliné par rapport à l'axe de rotation 2 a de la lame rotative 2 et sont espacées l'une de l'autre à définir un logement de réception au moins du bord tranchant de la lame rotative 2 L'inclinaison entre ces axes la et 2 a fait que les deux faces opposées du bord tranchant de la lame 2 soient chacune en contact avec une meule d'affûtage respective 1, de manière à avoir, relativement à la meule respective 1, une inclinaison exactement en miroir l'une par rapport à 1 'autre. Le support est mû par des moyens moteurs 4 asservis à des moyens de commande et de contrôle 5 automatiques et programmables en fonction de la consommation ou de la réduction du degré deaffûtage de la lame rotative 2. Plus en détail, ces moyens de commande et de contrôle 5 sont programmés en fonction de la consommation ou de la réduction du degré deaff Qtage de la lame rotative 2 prévues sur la base du matériau à couper. Des moyens détecteurs 6 en mesure de détecter la condition de consommation totale de la lame rotative 2 " laquelle condition correspond au diamètre minimum d'utilisation de cette dernière, font également partie du dispositif 2 fi. On se réfère maintenant en particulier à la forme d'exécution représentée à simple titre exemplificatif et non limitatif sur les figures annexées Les meules d'affûtage i sont enfilées à 3. rotation libre sur un respectif arbre commun 17 à axe la incliné par rapport à l'axe 2 a de la lame rotative 2 Le support comporte un élément de support formé d'un arbre 11, monté à rotation libre et logé de manière à pouvoir glisser axialement dans un logement 18 formé dans une structure 12 fixe par rapport à la structure support 19 de la lame rotative 2 Des moyens respectifs resistant à la friction 21 sont enfilés sur l'arbre Il et ils sont destinés à favoriser le glissement axial de 6 - cet arbre par rapport à la structure 12 L'arbre Il est disposé de manière à avoir son axe perpendiculaire à l'axe -d de rotation de la lame rotative 2. L'une des extrémités de l'arbre 17 est fixée à l'extrémité de l'arbre Il proche de la lame rotative 2, au moyen d'un organe de pincement 22, destiné à permettre un réglage de la position de l'arbre 17 et donc également des meules d'affûtage 1, autour de l'axe de l'arbre 11, pour des raisons qui ressortiront plus clairement par la suite. L'arbre il est traversé, en position intermédiaire et le long d'une direction diamétrale, par un pivot 23 sur l une des extrémités duquel est enfilé un galet fou 1 mobile le long d'un respectif logement rectiligne 15 formé dans la structure 12, parallèlement à l'axe de l'arbre 11 Le galet fou 13, par son glissement au contact du respectif logement rectiligne empche toute rotation de l 'arbre Il autour de son axe, tout en permettant à ce dernier d'effectuer n'importe quel glissement axial En d'autres mots le galet fou 1 fait que l'inclinaison imposée à l'arbre 17 par l'intermédiaire de l'organe de pincement 22 reste constante pendant les glissements axiaux de l'arbre 11. Les moyens moteurs 4 se composent d'un moteur _ 5 électrique pas à pas 8, sur l'arbre Sa duquel sont emboîtés des moyens à came 8 (voir la figure 3) coopérant avec des moyens 10 suivant le profil de la came et solidaires de l'arbre 11. Les moyens à came 9 se composent d'un disque 16 emboeté sur 1 'arbre Sa du moteur électrique pas à pas 8 et pourvu d'une rainure à came 24. Les moyens 10 suivant le profil de la came se composent d'un galet 14 porté à rotation libre par le pivot 23, à son extrémité libre et opposée à celle de 3.5 support du galet fou 13 Le galet fou 14 est logé à glissement dans la rainure à came 24 du disque 16 La rainure à came 24, comme visible sur la figure 3, a un développement sensiblement en forme de spirale, ce qui -7- permet au galet 13 d'être m, pendant la rotation du disque 16, de manière à se rapprocher de l'axe du disq', 16 ou à s'éloigner ce celui-ci Sur l'arbre Sa du moteur électrique pas à pas 8 on prévoit des moyens de réglage manuel 7 tel qu'un pommeau à actionner à la mai n. Les moyens de commande et de contrôle 5 peuvent être programmés en sorte de déterminer l'exécution d'un nombre prédéterminé de pas de rotation du moteur pas à pas 8 dans une plage de temps fixée. Aux moyens de commande et de contrôle 5 aboutissent également les moyens détecteurs 6, qui sont activés quand l'organe de pincement 22 atteint une position sensiblement en regard des moyens détecteurs 6 eux-mêmes. Avec un dispositif d'affûtage 20 de ce type on établit, pendant leétape d'installation du dispositif , 1 angle d'inclinaison de l'axe la des meules d'affûtage t par rapport à 1 axe 2 a de la lame rotative 2 2, en agissant sur 1 'organe de pincement 2-. Quand chaque lame 2 a atteint sa consommation complète, elle est enlevée de la structure support 19, après avoir éloigné de celle-ci les meules d'affûtage 1. Après le montage d'une nouvelle lame 2, cette lame 2 est mise en rotation autour de l'axe 2 a et, en agissant sur le pommeau 7, on cause le rapprochement des meules d'affûtage 1 de la lame 2 Dès que les meules d'affûtage 1, montées à rotation libre sur le respectif arbre de support 17, sont mises en rotation par la lame rotative '2, on interrompt l'actionnement du pommeau 7 et on active lez moyens de commande et de contrôle 5 après les avoir reportés à la condition de début fonctionnement Les moyens de commande et de contrôle 5, en fonction des temps d'intervention programmés, c'est- à-dire en fonction du matr'iau que la lame rotative 2 est destinée à couper, envoient un signal de commande périodi que au moteur pas à pas 8 et causent par conséquent une rotation déterminée de l'arbre Sa. _ 8 _ Quand l'organe de pincement 22 active les moyens détecteurs 6, ceuxci envoient un signal aux moyens de commande et de contrôle 5 destiné a interdire touke. autre avance des meules d'affûtage 1, causant en même temps l'émission d'un signal de fin de lame rotative 2. Il est par conséquent évident qu'un dispositif d'affûtaae de ce type atteint complètement les buts visés, étant donné que la présence d'un opérateur n'est nécessaire qu'au moment du remplacement de la lame rotative 2 La présence du moteur électrique pas a pas 8 et des moyens à came 9 et respectifs moyens 1 O suivant le profil de la camie permet d'imprimer aux meules d'aff Otage i 1 des avances d'importance négligeable qui ne pourraient pas être communiquées par un opérateur s'il n'avait pas à sa disposition des dispositifs de renvoi très compliqués et coteux. Du fait que l'avance des meules d'aff Otage 1 est micrométrique, on peut effectuer un affûtage pour ainsi dire presque continu de la lame rotative 2, ce qui assure l'exécution d'une coupe parfaite pendant tout le temps de durée de la lame rotative 2. Grace à la présence des moyens de commande et de contrôle programmables 5, on peut varier à volonté le temps et la durée des interventions du moteur électrique pas a pas 8 en fornction du matériau a couper, et donc en fonction de la réduction plus ou moins rapide du degré d'afftage de la lame rotative 2. Evidemment, lors de sa mise en oeuvre pratique le dispositif est susceptible de modifications et/ou variations qui rentrent toutes dans le cadre de protection de l'invention. Par exemple, les moyens de commande et de contrôle 5 pourraient être programmés non seulement sur la base de la consommation ou réduction prévue du degré d'affûtage de la lame rotative 24 mais également directement en fonction de la consommation détectée de la lame rotative 2 On pourrait en effet prévoir des moyens de détection directe (non représentés) de la r.= t-t - t)T a-, Jrj ++e v 3 We I a T Pel e maua Jeqpe p ell lim ed aboad el e aop X a 6 eqn+e,p salnaw sap a Jle Inbue assagi^ el ap Uo 4 e T Je A el ap s Jn -aqep sua Aow sap:ueqodwo D 4 a, *teqoi awel el ap abeql+eep 9 Jbap np ell Ieg uo Tlqnpgi el ap no alae J uozaewuos Esuo D 6 - 989 Zs 9 Z à b. - R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif d'aff Ltage de lames rotatives, notamment du type à axe de rotation fixe et agissant dans des machines de conditionnement oe cigarettes, comprenant une paire de meules d'affutage ( 1) coaxiales entre elles et espacées l'une de l'autre à définir un logement de réception au moins du tranchant de la lame ( 2) à affûter, disposées inclinées par rapport au plan de disposition de ladite lame ( 2) et pivotant autour de leur propre axe; lesdites meules pouvant être positionnées de manière à se trouver a proximité de la lame à aff Qter ( 2) et éloignees de celle-ci, caractérisé en ce que lesdites meules d'aff Otage ( 1) sont soutenues par un support ( 3) respectif, mobile le long d'un parcours rectiligne parallèle audit plan de disposition de ladite lame ( 2) et mû, au moins dans le sens de rapprochement de la lame elle- même, par des moyens moteurs ( 4) respectifs asservis à de respectifs moyens de commande et de controle ( 5) automatiques et -20 pr grammables en fonction de la consonmmatiorn et de la réduction du degré d'affutage de la lame rotative ( 2). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens détecteurs ( 6) destines a détecter l'état de consommation totale de ladite lame rotative ( 2 > correspondant au diamètre minimum d'utilisation de cette dernière, et à commander l'arrét desdits moyens moteurs ( 4). 3 Dispositif d'affûtage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande et 0 de contrôle ( 5) peuvent être programmés en fonction de la consommation ou de la réduction du degré d'affutage de la lame rotative ( 2) prévues sur la base du matériau à couper. 4 Dispositif d'affutage selon la revendication 3.5 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de commaride et de contrôle ( 5) comportent des moyens de détection directe de la consommation réelle ou de la réelle réduction du degré d'affûtage de la lame rotative ( 2). 11 - Dispositif d'affûtage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande et de contrôle ( 5) comportent des moyens de détection directe de la consommation réelle ou de la réelle réduction du degré d'affûtage de la lame rotative ( 2), et se composent de moyens détecteurs de la variation de la vitesse angulaire des meules d'affûtage ( 1) due 'à la perte d'adhérence à ladite lame à affûter ( 2) qui a subi une consommation. 6 Dispositif d'affûtage selon la revendication 1, caractérise en ce qu auxdits moyens moteurs ( 4) asservis aux moyens de commande et de contrôle ( 5) automatiques programmables sont associés des moyens manuels ( 7) de mouvement du support ( 3) desdites meules d'aff Otage ( 1) le long de son parcours rectiligne au moins pour le rapprochement des meules d'aff Otage ( 1) de la lame rotative ( 2) pendant l'étape de réglage initial du dispositif d'affûtage 7 Dispositif d'affûtage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens moteurs ( 4) comportent un moteur électrique pas a pas ( 8) sur l'arbre (Ba) duquel sont embottés des moyens à came ( 9) coopérant avec des moyens respectifs ( 10) suivant le profil de la came et fixés au support ( 3) de ladite paire de meules d affûtage ( 1). 8 ' Dispositif d'affûtaqe selon la revendication i, caractérisé en ce que ledit support ( 3) de la paire de meules d'affûtage ( 1) comporte un arbre ( 11) disposé avec son axe longitudinal parallèle au plan de disposition de la lame rotative ( 2) et supporté par une structure fixe respective ( 12) avec possibilité de glissement axial; lesdits moyens moteurs ( 4) se composant d'un moteur électrique pas à pas ( 8) sur l'arbre (Sa) duquel sont embottés des moyens à came ( 9) coopérant avec des moyens ( 10) suivant le profil de la came et fixés audit arbre ( 11). 9 Dispositif d'affûtage selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit arbre ( 11) porte une 12 - paire de galets fous ( 13, 14) reçus res Dectivement dans un logemnent rectiligne ( 15), formé dans ladite structure de support ( 12) parallèlement a l'axe dudit arbre ( 11), et dans une rainure à came ( 24), formée sur un disque ( 16) embo-té coaxialement sur l'arbre ( 8 a) dudit moteur électrique pas à pas ( 8); ledit disque ( 16) et le respectif galet fou ( 14) formant respectivement iesdits moyens à came ( 9) et lesdits moyens ( 10) suivant le profil de la came. i O 10 Dispositif d'afftage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support ( 3) desdites meules d'aff Otage ( 1) est mu par lesdits moyens moteurs ( 4) selon un mouvement rectiligne. -