Brevet FR2662111A1 — publié le 19911122

La présente invention a trait à un mécanisme pour le découpage en continu de matériaux en feuille sous forme de bandes, doté de moyens pour rég Ler avec précision la position du couteau, éviter l'usure pré- maturée de ce dernier et faciliter les opérations de montage et de dé- montage dudit couteau afin d'effectuer son remplacement et son entretien. On connaît des mécanismes du genre susvisé qui se composent d'un couteau dont le taillant est fixé sur la périphérie d'un cylindre tour- nant à une vitesse contrôlée, afin de couper une bande mince entraînée par un système conventionnel, ladite bande étant maintenue entre le couteau et un cylindre tangent à ce dernier, habituellement dénomé contre- couteau Le cylindre qui porte le taillant du couteau est soumis à l'action d'un dispositif usuel qui tend à le maintenir en appui contre le contre-couteau. Pour limiter la position de travail du cylindre équipé du couteau, que l'on dénommera désormais "cylindre de coupe", on utilise divers systèmes L'un d'eux consiste à doter ce cylindre de coupe d'anneaux plats prévus à ses extrémités et dont le diamètre extérieur est légère- ment plut petit que le diamètre du taillant La différence de diamètres constitue la limite de l'usure tolérée pour le taillant du couteau, étant donné que lorsque ce taillant est usé et que son diamètre coincide avec celui des anneaux, il devient inopérant Pour remédier à cet état il est nécessaire de rectifier l'épaisseur des anneaux et de les réduire suffisamment pour qu'ils soient en dessous du niveau du taillant du couteau qui, bien cûr, devra être aiguisé Il va sans dire que ces opé- rations sont complexes et maintiennent hors service le mécanisme de coupe et, évidemment, la chaîne de travail à laquelle celui-ci est in- corporé, et ce pendant une période de temps considérable. Un autre type de cylindre de coupe est dépourvu d'anneaux d'extré- mités Dans ce cas les extrémités de l'axe de rotation des cylindres sont logées dans des paliers situés sur des supports dont on peut régler la position au moyen de cales de compensation Quand l'usure du taillant du cylindre de coupe fait que ce dernier devient inopérant, il est né- cessaire de le démonter et de compenser son usure au moyen d'une cale supplémentaire qui modifie la position des paliers qui soutiennent les extrémités de l'axe de rotation du cylindre de coupe De même que dans l'exemple cité auparavant, la maintenance et/ou le remplacement du cy- lindre de coupe est compliqué et coûteux. a Par ailleurs, il convient d'observer que les mécanismes de coupe connus offrent peu de fiabilité, des ébréchures se produisant facilement dans Le taillant du couteau, provoquées par un excès de pression de ce dernier sur Le contre-couteau. Suivant L'invention afin d'éviter Les inconvénients ci-dessus expo- sés, on a conçu un mécanisme de découpage en coutinu beaucoup p Lus efficace que ceux que L'on connaissait jusqu'à présent, et qui permet de réaliser Les opérations de remplacement et de maintenance du cylindre de coupe avec une rapidité extraordinaire. Le mécanisme en question est du type de ceux qui comprennent un cy Lindre tournant de coupe monté sur un axe, lequel cylindre est équipé sur sa périphérie d'un taillant qui incise le matériau en feuil Le quand il passe sur un contre-couteau pour L'entraînement de la bande, monté en position tangente par rapport au taillant du cylindre de coupe Ce mécanisme est caractérisé essentiellement en ce que l'axe de rotation du cylindre de coupe est monté dans des paliers situés sur un support os- cillant suspendu à au moins un vérin à double effet orienté verticale- ment et relié à un circuit de fluide doté d'un système de vannes et de réducteurs de pression à contrôle total, lequel système permet de régler d'une manière indépendante la pression du fluide dans les chambres des cylindres situées sur chaque côté du piston correspondant. Plus concrètement, le mécanisme comprend une vanne à trois voies qui distribue le fluide sous pression et qui envoie sélectivement ce fluide, à travers des réducteurs de pression correspondants autonomes, d'une part à une chambre de pression reliée à la chambre inférieure d'au moins un vérin, et d'autre part à la chambre supérieure de ce dernier. Dans le conduit qui fait communiquer La chambre inférieure du vérin avec le réducteur de pression correspondant, est prévue une vanne régla- ble à échappement rapide. Avantageusement le mécanisme comprend deux cylindres de coupe indépendants fixés de manière démontable à un axe supporté par des pa- liers situés à l'une des extrémités de deux leviers articulés par leur extrémité opposée autour d'un même axe tournant, parallèle à l'axe de rotation des cylindres de coupe Les leviers précités sont suspendus à l'extrémité inférieure des vérins correspondants, dont les chambres su- périeure et inférieure sont interconnectées entre elles, celles d'un vérin avec celles d'un autre. L'axe sur lequel est articulée l'une des extrémités des leviers est relié à l'axe qui porte les cylindres de coupe au moyen d'une transmis- sion intermédiaire située entre les deux leviers. Chaque levier se compose de deux bras parallèles reliés entre eux, qui portent, à une extrémité, des paliers correspondants pour le soutien de l'axe autour duquel lesdits bras sont articulés et, à l'extrémité opposée, des paliers correspondants pour le soutien de l'axe de rotation des cylindres de coupe, situés entre les bras de chaqu levier Les bras qui sont les plus distants comportent un tronçon démontable portant un palier pour le soutien de l'axe des cylindres de coupe. Pour une meilleure compréhension de l'invention, on annexe un des- sin sur lequel, à seul titre d'exemple, on a représenté un cas pratique de réalisation du mécanisme de découpage suivant l'invention. Sur ce dessin: La fig 1 est une vue en élévation latérale du mécanisme en position de coupe. La fig 2 est une vue similaire à la précédente, mais avec le mécanisme en position de repos, avec les supports des cylindres de coupe levés. La fig 3 est une vue en élévation frontale du mécanisme en position de coupe. La fig 4 est une vue en plan du même mécanisme avec un tron- çon de l'un des leviers et un cylindre de coupe démontés. Le mécanisme pour le découpage en continu de matériaux en feuille sous forme de bandes se compose sur le dessin, d'une structure de sup- port, de référence générale 1, avec des moyens pour son montage sur un bâti correspondant à une chaîne de travail, par exemple pour la confor- mation de couches-culotte jetables. Dans la structure 1 est monté un axe transversal 2 entraîné en ro- tation, à travers une transmission conventionnelle 3, par un moteur non représenté Autour de cet axe 2 sont montés deux supports oscillants référencés 4 en forme de leviers, chacun d'eux se composant de deux bras 5 et 6 parallèLes entre eux, les deux bras de chaque paire étant reliés par des pièces intermédiaires 7 Ces bras sont formés à Leur tour par deux tronçons 5, 5 a et 6, 6 a, qui font saillie par rapport aux pièces intermédiaires 7 Sur les extrémités saillantes des tronçons 5 et 6 sont montés les paliers pour la rotation de l'axe 2 et sur les tronçon 5 a et 6 a sont montés des paliers pour la rotation d'un deuxième axe 8, lequel reçoit le mouvement de rotation à travers une transmission à engrenages référencée 9 Cette dernière actionne, également, un contre-couteau 9 a pour l'entraînement de la bande à découper, inserrée entre le taillant a des cylindres 10 et la surface du contre-couteau 9 a située en posi- tion tangentielle par rapport audit taillant 10. Sur l'axe 8 sont montés deux cylindres de coupe 10 pourvus d'un taillant 10 a et situés entre les tronçons dû et 6 a Les tronçons 5 a sont facilement démontables, en actionnant une manivelle 11 qui permet de desserrer ou de serrer un dispositif pour l'ancrage de ces tronçons. Les côtés de la structure de support 1 présentent de grandes ouver- tures la, qui permettent d'extraire les cylindres de coupe 10 après avoir démonté les tronçons 5 a. L'axe 2 qui reçoit le mouvement rotatif provenant d'un moteur con- ventionne L à travers la transmission 3, est relié à l'axe 8 au moyen d'une transmission à engrenages 12 située entre les jeux de leviers 4. Les supports ou leviers 4 sont suspendus à des vérins pneumatiques correspondants 13 qui sont eux-mêmes suspendus à une barre supérieure 14 faisant partie de la structure 1 Ces vérins sont alimentés par un cir- cuit d'air sous pression qui comprend une série de composants, notamment une vanne 15 à trois voies chargée de distribuer le fluide sous pression et dotée d'un levier de commande 16 Cette vanne est reliée, à travers un réducteur de pression 17, à une chambre de pression 18 de laquelle partent deux conduits 19 qui la réunissent aux chambres inférieures 13 a des vérins 13 La vanne 15 est reliée, à travers un deuxième réducteur de pression 20 et les conduits correspondants 21, aux chambres supérieu- res 13 b des vérins 13 Il est également prévu, entre le réducteur de pression 20 et les conduits 21, une vanne réglable 22 à échappement rapide. De ce qui vient d'être décrit en référence au dessin, on en déduit clairement que les cylindres de coupe 10 sont montés sur un axe tournant 8 soutenu par deux leviers ou supports 4, oscillants autour de l'axe 2, de manière flottante et réglable En effet, les supports ou leviers 4 suspendus aux vérins pneumatiques 13, présentent la particularité qu'il est possible de régler d'une manière indépendante la pression de l'air dans les chambres 13 a et 13 b, de chaque côté du piston correspondant, au moyen des réducteurs de pression 17 et 20 De plus, les chambres inférieures 13 a sont reliées à la chambre de pression 18 qui agit comme un coussin pneumatique, capable de supporter la pression de travail des cylindres de coupe 10 et le poids de l'ensemble oscillant formé par les leviers 4, l'axe 8 et les cylindres de coupe 10 En modifiant la pression des chambres supérieures 13 b au mnyen du réducteur de pression 22, il est possible de déterminer très exactement la pression de travail des cylindres de coupe 10, dont la pression doit dépasser la pression existant dans les chambres inférieures 13 a. Pour amener les cylindres de coupe 10 à la position de repos, il suffit d'actionner la vanne à échappement rapide 22 afin de vider les chambres 13 b des vérins 13. A cette position, les cylindres de coupe 10 sont centrés par rap- port aux ouvertures la de la structure 1, de sorte qu'il est facile de démonter ces cylindres, en séparant auparavant les tronçons 5 a des le- viers 4 et en desserrant le dispositif de retenue au moyen des manivel- les respectives 11 La mise en place des cylindres de coupe 10 est ef- fectuée en réalisant ces opérations dans le sens inverse de celui qui vient d'être décrit. L'utilisation des tronçons 5 a portant les paliers correspondants de rotation de l'axe 8, est optionnelle Si l'axe 8 est court, il n'est pas nécessaire d'utiliser les tronçons 5 a mais s'il est plus long, lorsque les couteaux ou les cylindres 10 sont plus grands, il est préférable de les utiliser De cette manière, le mécanisme décrit peut s'adapter à des couteaux ayant des dimensions différentes, pour réaliser divers proces- sus de coupe. Il est également important de signaler qu'il est possible de com- penser les petites différences de parallélisme entre les cylindres de coupe 10 et le contre-couteau 9 a, en raison du fait que l'axe de rota- tion 8 est supporté par deux cylindres séparés dont l'extension est autocompensable. Tout ceci fait que l'appui du taillant 10 a sur la bande à découper entraînée par le contre-couteau 9 a peut être réglé de manière très exacte, sans que des pressions incontrôlées se produisent, et ce grâce à l'action d'amortissement de la chambre de pression 15 en communication avec la chambre inférieure 13 a des deux vérins 13 La conséquence immé- diate de ces qualités réside dans l'obtention d'une coupe parfaite, une plus grande durée des couteaux ou cylindres de coupe 10 et une plus grande rapidité dans la maintenance ou le remplacement de ces derniers. R E V E N D I C A T I ON S 1 Mécanisme pour le découpage en continu de matériaux en feuille sous forme de bandes, du type de ceux qui comprennent un cylindre tour- nant monté sur un axe et pourvu sur sa périphérie d'un taillant de coupe qui incise le matériau lors de son passage contre un contre-couteau pour l'entraînement de la bande, ledit contre-couteau étant monté en po- sition tangente par rapport au taillant du cylindre de coupe, caractéri- sé en ce que l'axe de rotation ( 8) du cylindre de coupe ( 10) est monté dans des paliers situés sur un support oscillant ( 4), suspendu à au moins un vérin ( 13) à double effet orienté verticalement et relié à un circuit de fluide sous pression doté d'un système de vannes ( 15) et de réducteurs de pression ( 17, 20) prévus réglables pour permettre de modifier de manière indépendante la pression du fluide dans les chambres ( 13 a, 13 b) des vérins situées de chaque côté du piston correspondant de chacun de ceux-ci. 2 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il com- prend une vanne ( 15) à trois voies, qui distribue le fluide sous pres- sion pour l'envoyer sélectivement, à travers les réducteurs de pression correspondants ( 17, 20) indépendants entre eux, d'une part à une chambre de pression ( 18) reliée à la chambre inférieure ( 13 a) du vérin ( 13), d'autre part à la chambre supérieure ( 13 b) de celui-ci. 3 Mécanisme selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans le conduit qui fait communiquer la chambre supérieure ( 13 a) du vérin avec le réducteur de pression ( 20) correspondant, est montée une vanne réglable ( 22) à échappement rapide. 4 Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend deux cylindres de coupe ( 10) indépen- dants fixes de manière démontable à un axe ( 8) supporté par des paliers prévus à l'une des extrémités de deux leviers ( 4) articulés par leur extrémité opposée autour d'un même axe tournant ( 2) parallèle à l'axe de rotation des cylindres de coupe, lesquels leviers sont suspendus à l'ex- trémité inférieure des vérins ( 13) correspondants dont les chambres supérieures ( 13 b) et inférieures ( 13 a) sont interconnectées, celles d'un vérin avec celles d'un autre. 5 Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'axe ( 2) sur lequel est articulée l'une des extémités ( 5, 6) des leviers ( 4), est réuni à l'axe ( 8) qui porte les cylindres de coupe ( 10) au moyen d'une transmission intermédiaire ( 12) située entre les deux leviers. 6 Mécanisme se Lon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que chaque levier se compose de deux bras parallèLes ( 5, 6) reliés entre eux et dont une extrémité est articulée à l'axe ( 2), tandis que dans l'ex- trémité opposée est monté l'axe de rotation ( 8) des cylindres de coupe ( 10) situés entre les bras de chaque levier, ceux qui sont les p Lus dis- tants ayant un tronçon démontable ( 5 a).