Brevet FR2653698A1 — publié le 19910503

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication de bandes prédécoupées, c'est-å-dire de bandes qui sont munies de lignes transversales équidistantes de prédécoupage constituées par une série régulière de petites fentes séparées par des zones d'attache pleines. L'invention concerne egalement les bandes ainsi fabriquées, quelle que soit la matière qui les constitue. I1 peut s'agir ici de tissu ou de matière plastique, mais le domaine préférentiel d'application de l'invention est celui des bandes de papier prédécoupées destinées à fournir des rouleaux de papier hygiénique et de papier menager. On connaît déJà à des machines susceptibles de fabriquer de telles bandes, où la bande issue d'une bobine débitrice défile en continu à travers un dispositif de prédécoupage dans lequel on pratique dans la bande, à intervalles réguliers, des lignes transversales de prédécoupage. Dans le dispositif décrit dans le brevet français n 1.599.557, le prédécoupage est effectué entre une lame rotative et une contre-lame animée d'un mouvement de va-etvient. Il s'est avéré que de tels dispositifs donnaient satisfaction dans une certaine mesure, mais qu'ils étaient entachés d'un certain nombre d'inconvénients, parmi lesquels il faut citer des résultats relativement irréguliers et des perturbations occasionnelles du fonctionnement. Le but de la présente invention est donc de proposer un procédé et un dispositif du genre spécifié ci-avant qui remedient à ces inconvénients et qui, en particulier, permettent de fabriquer des bandes prédécoupées de manière parfaitement fiable, le produit obtenu étant extrêmement régulier et facile à diviser en feuilles par traction manuelle. Selon l'invention, ce but est atteint grace à un procedé du genre spécifié ci-avant, ctest-à-dire du genre dans lequel on fait défiler la bande issue d'une bobine débitrice à travers un dispositif de prédécoupage où l'on pratique dans la bande, a intervalles réguliers, des lignes transversales de prédécoupage constituées par des traits découpés séparés par des zones d'attache pleines, et ce, au moyen d'un couteau rotatif qui porte au moins une lame de prédécoupage sensiblement radiale comportant sur son fil des encoches correspondant aux zones d'attache pleines de la bande prédécoupée, qui est caractérisé par le fait que, dans le dispositif de prédécoupage, on fait défiler la bande pas à pas entre une arête transversale fixe et le couteau rotatif précité qui tourne pas a pas, en synchronisme avec la bande, autour d'un axe parallèle à l'arête fixe, cependant que la distance entre l'axe du couteau rotatif et l'arête est telle que cette dernière soit pratiquement tangente, selon une génératrice de contact, à la surface cylindrique décrite par le fil de la ou des lames du couteau rotatif, cette lame ou ces lames s'arrêtant lorsqu'elle (s > arriveCnt) sur la génératrice de contact, et la bande étant à l'arrêt à ce moment On comprend que le fil de chaque lame du couteau rotatif, lorsque ce dernier vient effleurer l'arête fixe spécifiée ci-avant, découpe dans la matière de la bande les lumières allongées de la ligne de prédécoupage, celles-ci étant analogues à un tiret marqué au rasoir et séparées par des points d'attache laissés intacts par les encoches ménagées dans la lame du couteau rotatif. Cette opération a lieu sans risque de déchirer la bande le long de la ligne de contact entre l'arête fixe et la lame tournante, puisque cette dernière vient s'arrêter sur la bande à l'arrêt, du fait que le déplacement en rotation et la translation de la bande sont synchrones. Bien entendu, la longueur des points d'attache et des lumières ou des tirets découpés qui les séparent peut être modifiée de manière simple en changeant la ou les lames du couteau rotatif et en les remplaçant par d'autres dont la longueur et l'écartement des encoches sont différents. On diminue encore le risque de déchirure de la bande lorsque, selon un mode de réalisation avantageux du procédé selon la présente invention, l'arrêt et le départ du couteau rotatif et de la bande à prédecouper ont lieu en même temps et sensiblement à la mëme vitesse dans le poste de prédécoupage spécifié ci-avant, cette vitesse étant, bien entendu, une vitesse circonférentielle pour le couteau rotatif et une vitesse linéaire pour la bande.. Dans ce cas, et en partant de la position où la bande à l'arrêt a été prédécoupée par une lame du couteau rotatif qui est également arrêtée pendant un court instant, on relance la rotation du couteau et la bande recommence à avancer avec la même vitesse que la lame. Le mouvement continue, cependant que la bande avance librement à travers l'interstice laissé libre par la lame entre le corps du couteau rotatif et l'arête fixe. Le couteau tourne de 350 s'il y a une seule lame de prédécoupage, ou de 360 un s'il y a n lames, puis il s'arrête en même temps que la bande et avec la même vitesse lineaire. A ce moment, la lame unique a repris sa position initiale de prédécoupage ou, s'il y a plusieurs lames, une lame suivante a pris la place de la lame précédente. De préférence, la bande à prédècouper est en outre entraïnee en continu en amont du dispositif de prédécoupage, alors qu'elle se déplace pas a pas dans ce dispositif, une réserve de bande devant être ménagée, bien entendu, entre la zone a déplacement continu et la zone à déplacmeent pas à pas pour absorber les variations de longueur de la bande à chaque pas d'avancement. Cette disposition permet notamment de diminuer l'inertie du système. Par ailleurs, un but de la présente invention est également de proposer un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité qui est du genre connu comprenant d'amont en aval une bobine débitrice, un dispositif de prédécoupage transversal et une bobine réceptrice, ainsi que des moyens pour faire defiler la bande a prédécouper dans le dispositif de prédécoupage, qui ne présente pas les inconvénients des machines de prédécoupage connues et qui, en particulier, produise moins de bruit et consomme moins d'énergie que les dispositifs de la technique antérieure. Selon l'invention, ce but est atteint grace à un dispositif du genre spécifié ci-avant qui est caractérisé par le fait que son dispositif de prédécoupage comprend une arëte fixe transversale, un couteau rotatif dont l'axe de rotation est parallèle à cette arête fixe, qui comporte au moins une lame radiale munie d'encoches sur son fil, et dont la distance a l'arête fixe précitée est telle que le cylindre décrit par la ou les lames radiales soit sensiblement tangent selon une génératrice à l'arête fixe, et des moyens pour faire défiler pas à pas la bande à prédécouper entre l'arête fixe et le couteau rotatif, en synchronisme avec les pas de rotation de ce dernier. Avantageusement, on utilise un couteau rotatif qui est muni de deux lames radiales de prédécoupage diamétrale- ment opposées. Cette disposition procure des avantages évidents qui résultent de la symétrie du système, notamment en ce qui concerne l'équilibrage. I1 serait également possible de prévoir un plus grand nombre de lames régulièrement réparties sur la périphérie du couteau rotatif, mais il faut bien remarquer que, pour une même vitesse de défilement de la bande, ceci oblige å faire tourner le couteau rotatif d'autant plus vite, puisque la distance entre deux lignes prédécoupées de la bande est égale à la distance entre les lames mesurée sur la périphérie du couteau rotatif, que celle-ci est égale à la longueur de la circonférence de ce dernier divisée par le nombre de lames, et que la vitesse de rotation du couteau rotatif est donc proportionnelle au nombre de lames. Selon une forme de réalisation avantageuse du dispositif selon l'invention, son couteau rotatif est entraîné par un moteur pas a pas à partir d'une roue codeuse, ce qui permet de déterminer de manière précise les endroits de la bande où sont marquées les lignes de prédécoupage. Le couteau tourne alors à chaque pas de 360"/n, n étant le nombre de lames, puis il s'arrête. Dans le cas préféré où il existe deux lames de coupe diamétralement opposées sur le couteau, c'est de 180 que ce dernier tourne a chaque fois. En outre, et pour que le couteau rotatif en question puisse couper en force les lumières de la ligne de prédécoupage, il est avantageux qu'il soit monté élastiquement. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comprend des moyens pour régler la distance entre l'axe de rotation de son couteau rotatif et son arête fixe, ce qui permet d'ajuster le prédécoupage en fonction, par exemple, de l'épaisseur et de la nature de la bande. Par ailleurs, ce dispositif peut comprendre en outre un dispositif de coupe longitudinale etfou un dispositif de moletage, cependant que sa bobine débitrice peut être munie d'un dispositif de freinage commandé par un dispositif de détermination de son diamètre. De préférence, la ou les lames radiales du couteau rotatif de ce dispositif sont montées sur celui-ci de manière amovible et réglable. Dans le cas où l'on préfere faire défiler la bande en continu en amont du poste de predécoupage, et pas à pas dans ce dernier, il est avantageux que le dispositif comprenne, de part et d'autre du poste de prédécoupage, deux rouleaux pour l'entralnement pas à pas de la bande et, en amont du dispositif de prédécoupage, un rouleau d'entraîne- ment continu de la bande, lequel est suivi par un dispositif de compensation de la longueur de la bande qui absorbe les variations de longueur de la bande, lesquelles se produisent nécessairement à chaque pas d'avance entre la partie à défilement continu et la partie où la bande avance pas à pas. De préférence, ce dispositif de compensation comprend un rouleau tendeur qui est libre de se déplacer verticalement sous l'effet de son propre poids entre deux rouleaux de déviation disposés au-dessus de lui, la bande à predecouper passant sur ces rouleaux de déviation et sous le rouleau tendeur en formant un U vertical allongé dont la longueur peut varier en fonction des besoins grace aux déplacements verticaux du rouleau tendeur, ce dernier assurant toujours par son propre poids une tension convenable dans la bande. La description qui va suivre, et qui ne présente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre comment la presente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard du dessin annexé dont la figure unique montre une vue de côté hautement schématique du dispositif de prédécoupage selon l'invention. Comme on le voit sur cette figure, la bande 1 qu'il s'agit de prèdécouper est enroulée sur une bobine débitrice 2 qui est mise en place sur son axe au moyen d'un dispositif de manutention manuel, et dont le déroulement est freiné par un dispositif de freinage non représenté. Ce dernier est commandé à partir d'une cellule photoêlectrique à ultrasons 3 qui est placée au voisinage de la bobine 2, qui détermine le diamètre de celle-ci et qui agit en conséquence sur le dispositif de freinage pour freiner la bobine 2 en fonction de son diametre. Apres avoir quitté la bobine 2,la bande 1 passe sur un rouleau de déviation 4 qui la conduit entre deux molettes classiques de découpage latéral 5 qui coupent ses deux bords dans le sens de la longueur. La bande 1 traverse ensuite un dispositif de moletage désigné dans son ensemble par le repère 6 et comprenant une molette 7 qui tourne autour d'un axe monté & une extrémité d'un levier 8, lequel est articulé à son autre extrémité sur un pivot 9 monté sur une base fixe 10. Cette dernière est munie d'une fente transversale 11, et elle enserre au voisinage de cette fente 11 un arbre 12 qui est solidaire du bati de la machine et sur lequel elle est fixee, à l'encontre de son élasticité propre due à la fente 11, par des moyens de serrage non représentés, ce qui permet de faire varier la position du dispositif de moletage 6 autour de l'arbre 12. Enfin, un ressort de compression 13 inséré entre le levier 8 et la base fixe 10 applique la molette 7 sur la bande 1 qui est retenue à l'arrière par un rouleau fou 14. Après le dispositif de moletage 6, la bande 1 passe entre un rouleau 15 qui est entraîné à une vitesse de rotation constante et un rouleau presseur 16 qui est de préf è- rence réalisé en élastomère et dont l'axe 17 est mobile sous l'effet de son propre poids entre des glissières 18 dirigées vers le bas dans la direction du rouleau 15. Ce dernier assure l'entraînement a une vitesse constante de la bande 1 sur tout le trajet compris entre la bobine débitrice 1 et la sortie du rouleau 15, cependant que le rouleau presseur 16, en poussant de son poids la bande 1 sur ce rouleau 15, assure un entraînement sans glissement de celle-ci. Un dispositif 19 permettant de compenser les variations de longueur de la bande 1 est monté en aval du rouleau presseur 16 ; il comprend un rouleau 20 qui peut se déplacer librement dans le sens vertical grâce à une glissière 21 et qui est situé au-dessous du rouleau presseur 15, ainsi qu'un rouleau 22 disposé en aval au même niveau que le rouleau presseur 16. La bande 1 passe sur ce dernier, puis sous le rouleau libre 20 et sur le rouleau de sortie 22 en formant un U allongé vertical. Le poids du rouleau libre 20 est faible pour éviter de déchirer la bande 1 ou de la tendre excessivement ; il assure néanmoins que la partie de bande formant un U entre les rouleaux 15 et 22 est soumise & une tension constante. Le dispositif de prédécoupage de l'invention est désigné dans son ensemble par le repère 23. I1 comprend une lame fixe transversale 24 qui est montée obliquement et à une hauteur réglable dans un étau 25 solidaire du bâti de la machine, qui en fait saillie par une arête fixe 26 et sur laquelle passe la bande 1, laquelle est guidée par la surface supérieure de l'étau 25. De l'autre côté de la bande 1, et donc vers le haut, est monté un couteau rotatif 27 qui peut tourner autour d'un axe horizontal 28 monté sur un palier élastique non représenté, et qui est muni de deux lames 29a et 29b diamétralement opposées. Comme on l'a déjà indiqué, le bord extérieur de chaque lame 29a, 29b présente des encoches régulièrement espacées correspondant aux zones de la ligne de prédécoupage qui restent non découpées après l'action du couteau rotatif. En outre, la hauteur de l'axe 28 du couteau rotatif 27 est réglable grâce à un dispositf schématisé en 30 sur la figure, ce qui permet de faire varier en fonction des besoins la distance entre l'arête fixe 26 et le cylindre 31 décrit par le fil des lames 29a, 29b du couteau rotatif 27. Enfin, les lames 29a, 29b sont avantageusement montées de manière réglable et amovible sur le couteau rotatif 27 pour des raisons qui ont été expliquées plus haut. Ce couteau rotatif tourne par pas successifs de 180 grace à une roue codeuse qui fournit des signaux correspondants a son moteur d'entraïnement, cependant qu'en aval du poste de prédécoupage 23, la bande 1 passe sur un rouleau 32 qui l'appuie sur une bobine réceptrice 33 et qui l'entraîne pas a pas en synchronisme avec le couteau rotatif 27, la longueur de chaque pas étant égale à la demi-circonférence de ce dernier. Plus précisément, lorsque l'une des lames 29a ou 29b du couteau rotatif 27 passe par la génératrice du cylindre 30 qui est la plus proche de la lame fixe 24, elle s'arrête, la bande 1 étant à l'arrêt, elle aussi. La lame tournante concernée, 29a ou 29b, marque alors en force une ligne de prédécoupage dans la bande qui est bloquée sur la lame fixe 24. Lorsque le couteau rotatif recommence à tourner sous l'effet d'un nouveau signal délivré à son moteur d'entraïnement par la roue codeuse, la bande 1 ainsi dégagée avance d'un pas en étant entraînée par le rouleau 32. Lorsqu'elle est à nouveau azotée, et que le couteau rotatif 27 a tourné de 180', l'autre lame 29b ou 29a, respectivement, de ce dernier prend la place de la première et marque la ligne de predécoupage suivante dans la bande 1. Avantageusement, le départ et l'arrêt du couteau rotatif 27, d'une part, et, d'autre part, de la bande 1, et donc du rouleau d'entraînement 32, ont lieu en synchronisme, de sorte que la vitesse linéaire de la bande et de la lame du couteau sont égales au début et å la fin de chaque contact, ce qui diminue les risques de déchirement. On notera encore que les axes de tous les rouleaux qui viennent d'être décrits sont sensiblement parallèles entre eux et horizontaux en position normale d'utilisation, et qu'il peuvent être munis de dispositifs d'entraînement et/ou de reglage non représentés. - REVENDICATIOS 1. Procédé pour la fabrication de bandes prédécoupées, du genre dans lequel on fait défiler la bande issue d'une bobine débitrice à travers un dispositif de prèdécoupage ou l'on pratique dans la bande, à intervalles réguliers, des lignes transversales de prèdécoupage constituées par des traits découpés sépares par des zones d'attache pleines, et ce, au moyen d'un couteau rotatif qui porte au moins une lame de prédécoupage sensiblement radiale comportant sur son fil des encoches correspondant auxdites zones d'attache pleines, caractérisé par le fait que, dans ledit dispositif de prèdécoupage, on fait défiler la bande pas à pas entre une arête transversale fixe et ledit couteau rotatif qui tourne pas à pas, en synchronisme avec la bande, autour d'un axe parallèle à ladite arête fixe, cependant que la distance entre l'axe dudit couteau rotatif et ladite arête est telle que cette dernière soit pratiquement tangente, selon une génératrice de contact, à la surface cylindrique decrite par le fil de la ou des lames dudit couteau rotatif, celle-ci ou celles-ci s'arrêtant lorsqu'elleCs) arrive(nt) sur ladite génératrice de contact. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, dans ledit poste de prédécoupage, l'arrêt et le départ dudit couteau rotatif ont lieu en même temps et sensiblement à la même vitesse. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ladite bande est entraînée en continu en amont dudit dispositif de prédécoupage. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, du genre comprenant d'amont en aval une bobine débitrice, un dispositif de prédécoupage transversal et une bobine réceptrice, ainsi que des moyens pour faire défiler la bande à prédécouper dans ledit dispositif de prédécoupage, caractérisé par le fait que son dispositif de prédécoupage (23) comprend une arête fixe transversale (25), un couteau rotatif (27) tournant pas a pas dont l'axe de rotation 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit couteau rotatif (27) est muni de deux lames radiales de prédécoupage (29a, 29b) diamétralement opposées. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que ledit couteau rotatif C27) est entraîné par un moteur pas à pas à partir d'une roue codeuse. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que ledit couteau rotatif C27) est monté sur des paliers élastiques. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour régler la distance entre l'axe de rotation C28) dudit couteau rotatif (27) et ladite arête fixe (26). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait. qu'il comprend en outre un dispositif de coupe longitudinale (5) et/ou un dispositif de moletage (5). 10 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé par le fait qu'il comprend, de part et d'autre dudit dispositif de prédécoupage, deux rouleaux (22, 32) pour l'entraînement pas à pas de ladite bande (1). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre, en amont dudit dispositif de prédècoupage (23), un rouleau (15) d'entraïnement continu de la bande C1), lequel est suivi par un dispositif de compensation de la longueur de la bande (19 > . 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que ledit dispositif de compensation (19) comprend un rouleau tendeur (20 > qui est libre de se deplacer verticalement sous l'effet de son propre poids entre deux rouleaux de déviation (16, 22) disposés au-dessus de lui, la bande à prédécouper (1) passant sur ces rouleaux de deviation (2O, 22) et sous le rouleau tendeur C16, 22) en formant un U vertical allongé. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 a 12, caractérisé par le fait que sa bobine débitrice (2) est munie d'un dispositif de freinage commande par un dispositif (3 > de détermination de son diamètre. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 a 13, caractérisé par le fait que ladite ou lesdites lames radiales (29) sont montées sur ledit couteau rotatif (27) de maniere amovible et réglable.