Brevet FR2672839A1 — publié le 19920821

DISPOSITIF DE COUPE ET COINS ARRONDIS POUR UN MATERIAU EN BANDE L'invention concerne un dispositif de coupe et coins arrondis pour un materiau en bande destiné à être découpé sous forme de feuilles sensiblement parallélépipédiques présentant des coins arrondis et concerne notamment la découpe de produits radiographiques. Il est connu que les matériaux en feuilles tels que les fims radiographiques ou les cartes du type cartes bancaires doivent présenter des coins arrondis. Selon une première technique connue, de tels coins arrondis sont réalisés en effectuant dans un premier temps des encoches, présentant la forme de l'arrondi commun à deux feuilles adjacentes, sur les bords d'une bande en mouvement et, ensuite, en coupant la bande au milieu de ladite encoche. Le problème d'une telle technique réside dans la difficulté à positionner correctement le dispositif de coupe par rapport au centre de l'encoche. En effet, le moindre défaut de positionnement du dispositif de coupe entraînera un arrondi incomplet de l'une des feuilles et une bande indésirable à l'extrémité de l'autre feuille. Une autre technique connue implique que l'on arrête le processus tandis que l'on positionne et que l'on réalise les coins arrondis de la feuille qui vient juste d'être coupée. Cette technique est bien sur pénalisante du point de vue de la productivité. Selon une autre technique encore, au cours d'une première opération, on coupe la bande en feuilles ; on empile ensuite un nombre donné de feuilles et on déplace ensuite la pile de feuilles vers un équipement destiné à réaliser les coins arrondis. En plus des problèmes de coût et de complexité des équipements, une telle technique présente des problèmes pouvant résulter d'un empilement incorrect des feuilles dans la pile. Il existe également d'autres systèmes, tels que les systèmes rotatifs en ligne, mais qui présentent de gros problèmes liés à la complexité des opérations nécessaires pour le passage d'un format à un autre. Aussi est-ce un des objets de la présente invention que de fournir un dispositif de coupe et coins arrondis en continu ne présentant pas les inconvénients des systèmes connus dans la technique antérieure; C'est un autre objet de la présente invention que de fournir un dispositif permettant, en continu, de réaliser le découpage en feuilles d'un matériau en bande et de réaliser les coins arrondis des feuilles ainsi obtenues. C'est un autre objet de la présente invention que de fournir un dispositif de coupe et coins arrondis permettant de façon simple de passer d'un format à un autre. C'est encore un autre objet de la présente invention que de fournir un dispositif de coupe et coins arrondis ne nécessitant pas d'équipements complexes pour le positionnement des outils par rapport à la bande. C'est encore un autre objet de la présente invention que de fournir un dispositif de coupe et coins arrondis ne présentant pas les problèmes d'usure mécanique affectant les dispositifs de la technique antérieure. D'autres objets de la présente invention apparaîtront de manière plus détaillée dans la description qui suit. Selon la présente invention, on réalise un dispositif de coupe et coins arrondis pour un matériau en bande destiné à être découpé sous forme de feuilles sensiblement parallélépipédiques présentant des coins arrondis, ledit dispositif comprenant principalement, a) des moyens d'alimentation et de guidage du matériau en bande, b) des moyens d'évacuation, de guidage et de réception des feuilles individuelles à coins arrondis, c) des moyens de coupe comportant un couteau et un contre couteau et des moyens permettant de réaliser les coins arrondis comportant deux modules poinçons/matrice disposés en regard l'un de l'autre de part et d'autre de la bande, lesdits moyens réalisant la coupe et les coins arrondis étant entraînés au moyen de deux doubles excentriques, le premier double excentrique entraînant le couteau et, de manière solidaire, les deux poinçons (ou les deux matrices), les deux excentriques étant déphasés de 1800, le second double excentrique entraînant le contre-couteau et, de manière solidaire, les deux matrices (ou les deux poinçons), les deux excentriques étant déphasés de 1800, les mouvements desdits premier et second doubles excentriques étant en opposition de phase. La description détaillée qui suit sera faite en faisant référence aux dessins dans lesquels - la Fig. 1 représente de façon schématique un mode de réalisation du dispositif de coupe et coins arrondis selon la présente invention - les Figs 2A-2D illustrent de façon schématique les différentes étapes de fonctionnement du dispositif de coupe et coins arrondis représenté à la Fig. 1 ;; - les Figs 3A-3B représentent un dispositif de couplage à vitesse angulaire variable, tel qu'utilisé dans un mode de réalisation particulier du dispositif selon la présente invention, - les Figs 4A-4B représentent des courbes illustrant le fonctionnement du dispositif de couplage à vitesse angulaire variable représenté aux Figs 3A et 3B - la Fig. 5 représente un exemple de dispositif à mouvement différentiel tel qu'utilisé dans un mode de réalisation préférentiel du dispositif de coupe et coins arrondis selon la présente invention. La Fig. 1 à laquelle on fait maintenant référence illustre un mode de réalisation du dispositif de coupe/coins arrondis selon la présente invention. Le dispositif comprend principalement un rouleau 1 du produit en bande que l'on souhaite découper en feuilles présentant des coins arrondis. Il peut s'agir à titre d'exemple d'un produit radiographique. Le dispositif d'alimentation comprend des moyens d'entraînement, des dispositifs de guidage qui, afin de simplifier le dessin, ne sont pas représentés en Fig. 1. Le dispositif comporte également un dispositif de coupe comportant un couteau 2 et un contre-couteau 3 et un dispositif permettant de réaliser des coins arrondis comportant deux modules poinçon/matrice 4,5 en regard l'un de l'autre (un de chaque côté de la bande).Ces éléments sont entraînés au moyen de deux doubles-excentriques 6, 7, chacun des doubles-excentriques étant entraîné par un unique arbre moteur 8, 9 l'arbre moteur 8 du premier double excentrique étant entraîné en opposition de phase par rapport à celui du second 9. Le premier double excentrique entraîne le bloc portant le couteau 2 et, de manière solidaire, les deux blocs portepoinçons 4 (ou les deux blocs porte-matrices 5) les deux excentriques étant, ainsi que représentés en Fig. 1, déphasés de 1800. Le second double excentrique 7 entraîne le bloc portant le contre-couteau 3 et, de manière solidaire, les deux blocs porte-matrices 5 (ou les deux blocs porte-poinçons 4), les deux excentriques étant également, ainsi que représentés en Fig. 1, déphasés de 1800. Les deux doubles excentriques sont disposés de telle sorte que le couteau ainsi que les poinçons viennent coopérer respectivement avec le contre-couteau et les matrices, de manière bien connue dans la technique. Chacun des arbres moteurs est entraîné à vitesse constante (par exemple 300 tours/minute) ou, selon un mode de réalisation préférentiel, au moyen d'un dispositif à vitesse angulaire variable dont on reparlera plus en détail par la suite et qui permet de communiquer aux outils de coupe et de coins arrondis une vitesse égale à la vitesse du film pendant toute la période d'engagement desdits outils et dudit film. Selon un mode de réalisation préférentiel, les deux arbres moteurs 8, 9 sont, par des dispositifs à engrenages appropriés, entraînés par le même moteur. Une telle disposition permet de faciliter la synchronisation du mouvement des deux doubles excentriques. Les différents outils ainsi montés décrivent chacun, selon une chronologie bien déterminée, une trajectoire circulaire dans le plan perpendiculaire à l'axe de défilement du film. Les trajectoires circulaires 10, 11, 12, 13 des différents outils sont représentées en traits interrompus à la Fig. 1. La synchronisation des mouvements respectifs de chacun des outils va faire maintenant l'objet d'une description plus détaillée en référence aux Figs 2A2D. En Fig. 2A, le couteau 20 et le contre-couteau 21 sont en position de coupe et sont chacun en regard l'un de l'autre sur leurs trajectoires circulaires respectives. Les blocs porte-poinçons 22 et les blocs porte-matrices 23 sont quant à eux à l'opposé respectivement les uns des autres sur leurs trajectoires circulaires respectives. En Fig. 2B, après une rotation de 900 de chacun des doubles excentriques, le dispositif passe par une première position intermédiaire dans laquelle le couteau 20 et les blocs porte-poinçons 22 sont en regard sur leurs trajectoires circulaires respectives. Il en est de même pour le contrecouteau 21 et les blocs porte-matrices 23. En Fig. 2C, après une nouvelle rotation de 900 de chacun des doubles excentriques, la situation est l'inverse de la situation relative à la Fig. 2A.Les poinçons 22 et les matrices 23 sont en position d'engagement sur le film et sont chacun en regard respectivement les uns des autres sur leurs trajectoires circulaires respectives. Le couteau 20 et le contre-couteau 21 sont quant à eux à l'opposé l'un de l'autre sur leurs trajectoires respectives. En Fig. 2D, après une nouvelle rotation de 900 de chacun des doubles excentriques, le dispositif passe par une seconde position intermédiaire dans laquelle le couteau 20 et les blocs porte-poinçons 22 sont à l'opposé sur leurs trajectoires circulaires respectives. Il en va de même pour le contre-couteau 21 et les blocs porte-matrices 23. Ainsi lorsque le dispositif est dans la position représentée à la Fig. 2A, le couteau et le contre-couteau sont en engagement avec le produit en bande séparant ainsi la feuille Fn+1 de la "feuille" Fnf laquelle à son bord amont encore solidaire du rouleau de produit en bande. Après une rotation de 1800 de chacun des doubles excentriques (Fig. 2C), les blocs porte-poinçons et les blocs porte-matrices sont en engagement avec le film, réalisant ainsi les coins arrondis à la fois du bord amont de la feuille Fn+1 et du bord aval de la "feuille" Fn, un dispositif à mouvement différentiel, qui fera l'objet d'une description plus détaillée par la suite, étant prévu dans le dispositif de convoyage des feuilles pour faire parcourir à la feuille Fin+1, pendant l'intervalle de temps correspondant à la rotation de 1800 des doubles excentriques, une distance légèrement supérieure à la distance parcourue par la "feuille" F n encore solidaire du rouleau de produit en bande.Selon un mode de réalisation, cette variation de distance est de l'ordre de 2 mm. Après une nouvelle rotation de 1800 de chacun des doubles excentriques, on sépare la feuille Fonde la "feuille" Fn~ et ainsi de suite. Des moyens d'évacuation, de guidage et de réception des feuilles individuelles (non représentés) sont prévus à la sortie du dispositif selon la présente invention. La présence du dispositif réalisant les coins arrondis immédiatement à côté du dispositif de coupe permet de réaliser les coins arrondis du bord aval de la feuille Fn tandis que celle-ci est encore solidaire du rouleau de produit en bande, évitant ainsi les problèmes de positionnement des poinçons par rapport à ladite feuille. Les coins de l'autre bord de la feuille sont réalisés immédiatement après que la feuille ait été séparée du reste du rouleau, minimisant ainsi le risque de mauvais positionnement de la feuille par rapport auxdits poinçons. Un tel système est parfaitement modulable à la fois en largeur et en longueur, les changements de longueur s'effectuant en retardant ou accélérant de façon appropriée le mouvement des doubles excentriques, les changements de largeur s'effectuant en déplaçant latéralement l'un des modules poinçon/matrice. La Fig. 5 représente un dispositif à mouvement différentiel pouvant être utilisé, selon un mode de réalisation préférentiel, pour séparer la feuille venant juste d'être coupée du reste du rouleau de matériau en bande. Le dispositif comprend principalement un arbre moteur tournant à vitesse constante V.Cet arbre moteur est couplé au moyen d'une courroie et d'un ensemble de poulies à un second arbre 31 approprié pour entraîner la feuille Fn qui vient juste d'être séparée du rouleau de produit en bande, les deux poulies centrales 32, 33 couplées entre elles, étant asservies, par exemple, au mouvement du couteau, de telle sorte que lesdites poulies centrales aient un mouvement de va-et-vient (représenté verticalement en Fig. 5) permettant, pendant l'intervalle de temps où le couteau remonte au sommet de sa trajectoire circulaire, d'augmenter la vitesse de l'arbre 31 et donc d'accélérer le mouvement de la feuille Fn qui vient juste d'être séparée du rouleau de matériau en bande. On sépare ainsi ladite feuille du reste de la bande d'une distance qui, selon un mode de réalisation, est de l'ordre de 2 mm. Les Figs 3A-3B auxquelles il est maintenant fait référence représentent un dispositif de couplage à vitesse angulaire variable tel qu'utilisé dans un mode de réalisation préférentiel du dispositif selon la présente invention. Ce dispositif de couplage de vitesse, comprend principalement - deux cames 39, 40 stationnaires, concentriques avec l'arbre 38 du moteur et conjuguées ; en effet ainsi que représentées en Fig. 3A, les déformations de chacune des deux cames sont identiques mais disposées de manière complémentaire, la partie en bosse de l'une étant disposée à 1800 de la partie en creux de l'autre, et réciproquement ; selon un mode de réalisation les cames 39, 40 sont solidaires du chassis du moteur ; - deux contre-cames 50, 51 disposées à 1800 autour des deux dites cames stationnaires et montées respectivement sur deux supports de contre-came 44, 45 ; - un bras d'entrée 41 entraîné à vitesse constante ; ce bras d'entrée est couplé par deux jeux de ressorts croisés 42, 43 à l'une des extrémités de chacun des deux supports de contre-came 44, 45, l'autre extrémité du premier support de contre-came étant couplée à l'autre extrémité du second support de contre-came au moyen d'une autre lame ressort 46. Afin de compenser les variations de distance qui peuvent exister entre les deux contre cames 50, 51 (à moins d'usiner parfaitement les deux cames, ce qui, du point de vue du coQt serait très pénalisant), la lame ressort 46 présente une forme légèrement bombée (cette caractéristique n'apparais pas sur la Fig. 3). Une telle disposition permet aux contre cames de suivre parfaitement lesdites cames stationnaires et autorise donc une plus grande précision dans le mouvement à vitesse angulaire variable, - un bras de sortie 47 couplé à ce mécanisme came/ contre came ; chacune des extrémités du bras de sortie 47 est reliée par une lame ressort 48, 49 respectivement à un des deux dits supports de contre-came 44, 45, de telle sorte que le mouvement de rotation, induit par les cames stationnaires, de chaque support de contre-came autour de l'axe d'articulation de chaque paire de ressorts croisés provoque un mouvement de rotation proportionnel du bras de sortie 47 par rapport au bras d'entrée 41. Le bras de sortie 47 à une vitesse qui, ainsi que représentée à la Fig. 4B oscille autour de la valeur de la vitesse du bras d'entrée 41.Le bras de sortie est selon un mode de réalisation particulier relié à l'arbre de commande du dispositif de coupe/coins arrondis au moyen d'un couplage flexible, rigide en torsion (afin de résoudre les problèmes liés à un mauvais alignement entre l'axe du bras de sortie et l'axe de commande du dispositif de coupe/coins arrondis). L'utilisation de ces diverses lames ressort, au lieu d'articulations classiques permet de s'affranchir des problèmes d'usure et de jeu qui seraient liés à de telles articulations. Ainsi que représenté en Fig. 4B les variations maximales de vitesse entre le bras de sortie (courbe en traits pleins) et la vitesse nominale du bras d'entrée (axe des abscisses) sont dans le mode de réalisation représenté de + 7 %. Ainsi que représenté à la Fig. 4A, cette différence de vitesse modifie la vitesse linéaire des outils de coupe/coins arrondis de telle sorte qu'elle corresponde parfaitement, sur un angle d'engagement d'environ 50 de l'outil, à la vitesse d'une bande se déplaçant à vitesse constante, la courbe en traits interrompus représentant la vitesse du bras d'entrée ; la courbe en traits continus représente la vitesse du bras de sortie, sensiblement constante sur environ 500. L'utilisation d'un tel dispositif permet d'augmenter le temps d'engagement des outils de coupe/coins arrondis. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de coupe et coins arrondis pour un matériau en bande destiné à être découpé sous forme de feuilles sensiblement parallélépipédiques présentant des coins arrondis, ledit dispositif comprenant principalement a) des moyens d'alimentation (1) et de guidage du matériau en bande, b) des moyens d'évacuation, de guidage et de réception des feuilles individuelles à coins arrondis, c) des moyens de coupe comportant un couteau (2) et un contre couteau (3) et des moyens permettant de réaliser les coins arrondis comportant deux modules poinçons/matrice (4, 5) disposés en regard l'un de l'autre de part et d'autre de la bande, lesdits moyens réalisant la coupe et les coins arrondis étant entraînés au moyen de deux doubles excentriques (6, 7), le premier double excentrique (6) entraînant le couteau (2) et, de manière solidaire, les deux poinçons (4) (ou les deux matrices), les deux excentriques étant déphasés de 1800, le second double excentrique (7) entraînant le contre-couteau (3) et, de manière solidaire les deux matrices (5) (ou les deux poinçons), les deux excentriques étant déphasés de 1800, les mouvements desdits premier et second double-excentriques étant en opposition de phase. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des doubles excentriques est entraîné à vitesse angulaire constante. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des doubles excentriques est entraîné à vitesse variable au moyen d'un dispositif de couplage à vitesse angulaire variable de manière à communiquer aux moyens de coupe ainsi qu'aux moyens réalisant les coins arrondis une vitesse sensiblement égale à la vitesse du matériau en bande pendant sensiblement toute la période d'engagement desdits moyens et dudit matériau en bande. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en plus un dispositif à mouvement différentiel permettant d'accélérer le mouvement de la feuille qui vient juste d'être coupée par rapport à celui du matériau en bande. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux doubles excentriques sont commandés par le même moteur.