Brevet FR2672579A1 — publié le 19920814

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation pour une machine travaillant périodiquement sur une nappe de matériau à l'arrêt, cette nappe étant débitée à vitesse constante en amont de la machine, applicable plus particulièrement mais non exclusivement à l'alimentation d'une presse à découper à plat. Dans une presse à découper à plat, qui assure le découpage cyclique d'une nappe continue, imprimée ou non, d'un matériau tel que le carton, cette nappe est généralement délivrée en amont, d'une manière continue, à partir d'une bobine Comme la presse à découper à plat est une machine qui nécessite un arrêt momentané du défilement de la nappe de matériau, pendant l'opération de découpage, il se produit, en raison de l'alimentation continue, une accumulation du matériau à découper, en amont de la presse à découper Pour pouvoir accumuler la longueur de nappe débitée continuellement en amont, tandis qu'une partie aval de cette nappe se trouve à l'arrêt dans la presse à découper à plat, on a déjà conçu divers dispositifs qui permettent de stocker la longueur excédentaire de la nappe sous la forme d'une boucle de longueur variable qui est soit libre, soit contrôlée en passant sous un cylindre mobile, appelé "cylindre oscillant" Cette boucle s'allonge pendant l'arrêt de la presse à découper et elle se raccourcit dès que l'alimentation de la presse à découper reprend, -en vue d'une opération de découpage subséquente, ces opérations se déroulant cycliquement. Un dispositif d'alimentation de ce genre qui est décrit dans le brevet FR-A-2 618 770, comporte en outre, entre le cylindre mobile, contrôlant la formation de la boucle de longueur variable, et la presse à découper à plat, un cylindre aspirant sur une partie de la périphérie duquel passe la nappe à découper avant son entrée dans la presse Ce cylindre aspirant est creux, sa paroi latérale est percée de ,trous et à l'intérieur du cylindre aspirant est logé un caisson d'aspiration qui est relié à une source de vide et qui est en contact avec une partie de la surface interne du cylindre aspirant creux La position du caisson d'aspiration et son extension dans le sens de rotation du cylindre aspirant correspondent à la zone dans laquelle la nappe est en contact avec la surface externe du cylindre aspirant Ce cylindre aspirant est par ailleurs entraîné en rotation à une vitesse périphérique constante qui est supérieure à la vitesse d'alimentation de la nappe en amont Un tel cylindre aspirant sert à maintenir la nappe sous tension et il assure l'accélération de la nappe lorsqu'après une opération de découpage à l'arrêt, cette nappe est de nouveau introduite à l'intérieur de la presse à découper. Dans un tel dispositif d'alimentation connu, le caisson interne du cylindre aspirant est soumis en permanence à une dépression constante créée par la source de vide Il en résulte, pendant la phase d'arrêt de la nappe à l'intérieur de la presse à découper, une certaine instabilité de cette nappe sur le cylindre aspirant, du fait que ce cylindre tourne en permanence et que ses trous qui défilent sous la nappe alors immobilisée, attirent, du fait de la dépression présente, des zones de la nappe qui se déplacent sur celle- ci Par ailleurs, comme la dépression régnant dans le caisson aspirant est choisie suffisamment élevée pour obtenir une bonne accélération de la nappe, lorsque celle-ci doit être avancée dans la presse à découper, il en résulte une pression relativement élevée d'application de la nappe immobilisée sur la surface externe du cylindre aspirant en rotation, préjudiciable à la qualité de certains matériaux lorsqu'une vitesse très élevée est atteinte. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet ce dispositif d'alimentation pour une machine travaillant périodiquement sur une nappe de matériau à l'arrêt, cette nappe étant débitée à vitesse constante en amont de la machine, applicable plus particulièrement mais non exclusivement à l'alimentation d'une presse à découper à plat, comportant, en amont de la machine, des moyens pour former, avec la nappe, une boucle intermédiaire de longueur variable, un cylindre aspirant sur la surface duquel passe la nappe avant de pénétrer dans la machine et des moyens pour créer une dépression à l'intérieur du cylindre aspirant, est caractérisé en ce que les moyens créant la dépression sont conçus de manière à faire varier cycliquement la dépression dans le cylindre aspirant entre une première valeur, relativement élevée, pendant la phase d'accélération de la nappe faisant suite à l'opération effectuée dans la machine, et une seconde valeur relativement basse pendant le reste du cycle correspondant à la décélération de la nappe et à son maintien immobile dans la machine. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en élévation schématique d'un dispositif d'alimentation pour une presse à découper à plat travaillant sur une nappe de matériau à l'arrêt, suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe du dispositif de commande cyclique de la dépression dans le cylindre aspirant. La figure 3 est un diagramme illustrant la variation de la dépression dans le caisson d'aspiration du cylindre aspirant pendant un cycle de la presse à découper. Le dispositif d'alimentation suivant l'invention qui est représenté sur la figure 1, est destiné à assurer l'alimentation intermittente d'une nappe 1 d'un matériau quelconque, par exemple en carton, imprimée ou non, qui est travaillée à l'arrêt par une machine de façonnage 2 située en aval, telle que, par exemple, une presse à découper à plat. La nappe 1 est fournie en continu en amont, à une vitesse constante v, à partir d'une source quelconque, tel qu'un dévidoir, et elle se déplace de la droite vers la gauche sur la figure 1, en direction de la presse à découper 2 A la sortie de cette presse à découper 2 la feuille est détachée de la nappe 1 et tirée vers la gauche, après une opération de découpage, au moyen d'une paire de cylindres d'appel et contrepartie 3,4 tangents entre eux, d'axes horizontaux et transversaux. Dans sa partie amont le dispositif d'alimentation comprend deux cylindres tangents horizontaux et transversaux entre lesquels passe la nappe 1, à savoir un cylindre d'appel inférieur 5 et un cylindre contrepartie supérieur 6 Le cylindre d'appel inférieur 5 est entraîné en rotation à partir d'une commande générale de la machine 7, indiquée par des lignes en tirets, et il tourne avec une vitesse périphérique égale à la vitesse v de la nappe 1 A la sortie des cylindres 5 et 6 la nappe 1 forme une boucle de longueur variable en passant sous un cylindre 8 mobile appelé encore "cylindre oscillant" Ce cylindre oscillant est bien connu dans la technique antérieure et il peut être porté par une ,paire de bras oscillant autour de l'axe du cylindre d'appel inférieur 5, en étant entraîné positivement en rotation à partir de ce cylindre, comme il est décrit dans le brevet FR- A-2 618 770. Après être passée sous le cylindre mobile 8, la nappe remonte vers la gauche et elle est plaquée sur une partie de la périphérie d'un cylindre aspirant ou cylindre "glissant" 9 d'axe horizontal et transversal Ce cylindre aspirant 9 est situé avant l'entrée de la nappe 1 dans la presse à découper 2, à un niveau tel que la nappe 1 quittant le cylindre aspirant 9 et pénétrant dans la presse à découper 2 se trouve sensiblement au niveau o doit s'effectuer l'opération de découpage dans la presse 2 Le cylindre aspirant 9 qui est creux, est entraîné en rotation à partir de la commande générale 7 de la presse à découper et il tourne à une vitesse périphérique constante vt qui est supérieure à la vitesse v de la nappe et orientée dans la même direction que celle-ci, dans la zone de contact de la nappe 1 et du cylindre aspirant 9 A l'intérieur de ce cylindre aspirant 9 se trouve un caisson d'aspiration il qui communique avec une source de vide 12 Ce caisson d'aspiration 11 est en contact avec une partie de la surface interne du cylindre aspirant 9 dont la paroi latérale est percée de trous 13 régulièrement répartis. La position du caisson d'aspiration 11 et son extension dans le sens de rotation du cylindre aspirant 9 correspondent à la zone de contact de la nappe 1 sur la surface externe du cylindre aspirant 9, c'est-à-dire sensiblement au quadrant supérieur droit du cylindre 9 comme il apparaît sur la figure 1. Lors d'une opération de découpage, la nappe 1 est arrêtée dans la presse à découper 2 dans laquelle elle se trouve située entre deux sommiers horizontaux dont l'un est fixe et l'autre mobile verticalement, l'un de ces sommiers portant la forme de découpage Pendant une telle opération de découpage, du fait qu'en amont la nappe 1 continue à être débitée à la vitesse v par les cylindres 5 et 6, la boucle que forme la nappe autour du cylindre mobile 8 s'allonge et ce cylindre descend Une fois l'opération de découpage terminée, l'avancement de la nappe 1 dans la presse à découper 2 reprend, après l'écartement des deux sommiers de la presse, la nappe étant alors poussée vers la gauche par le cylindre aspirant 9 de la presse 2 Durant cette phase de reprise d'avancement de la nappe, le cylindre aspirant 9, qui tourne constamment à la vitesse périphérique vt, contribue à l'accélération de la nappe vers la presse à découper 2. Suivant l'invention la source de vide 12 crée, dans le caisson d'aspiration 11, une dépression qui est variable dans le cycle de la presse à découper 2 Plus particulièrement, comme il apparaît sur le diagramme de la figure 3 dans la partie supérieure duquel est représentée la variation de la vitesse V de la nappe 1 dans la presse à découper 2, la dépression dp, par rapport à la pression atmosphérique Pa, qui est créée dans le caisson d'aspiration 11, par la source de vide 12, peut prendre deux valeurs, à savoir une première valeur dpl relativement élevée, pendant la phase a du cycle correspondant sensiblement à la période d'accélération de la nappe 1, lors de la reprise de l'avancement de celle-ci, et une seconde valeur dp 2, plus faible que la précédente, pendant la phase restante b du cycle correspondant à la décélération de la nappe et à son immobilisation pendant l'opération de découpage A titre d'exemple le rapport entre les dépressions Dpl et Dp 2 est compris entre 3 et 5 De ce fait la forte dépression dpl est présente uniquement lorsqu'elle est nécessaire, c'est- à-dire pendant la phase d'accélération de la nappe Pendant le reste du cycle, la faible dépression dp 2 régnant dans le caisson d'aspiration 11 entraîne un très faible frottement de la nappe 1 au contact du cylindre aspirant 9 tournant en permanence Ceci se traduit par un faible échauffement et une excellente stabilité de la nappe 1 à l'arrêt. La variation cyclique de la dépression produite par la source de vide 12 peut être avantageusement obtenue par les moyens indiqués schématiquement à l'intérieur du rectangle tracé en trait mixte La source de vide 12 comporte un générateur de vide 14, constitué par exemple par une soufflante, dont l'orifice d'aspiration est relié à un tonneau cyclonique 15 Avec ce tonneau cyclonique 15 qui joue le rôle d'accumulateur de vide (réservoir tampon) et de récupérateur des impuretés, communique une vanne 16 de commande cyclique de la dépression, vanne dont l'obturateur mobile est entraîné à partir de la commande générale 7 de la presse à découper 2, de manière à faire varier la dépression régnant dans le caisson d'aspiration 11 et par conséquence dans le cylindre aspirant 9, entre les deux valeurs dpl et dp 2, pendant chaque cycle de la presse à découper 2 La vanne 16 de commande cyclique de la dépression est montée entre le tonneau cyclonique 15 et le caisson d'aspiration 11 auxquels elle est respectivement reliée par des conduits 17 et 18. Suivant une forme d'exécution avantageuse, telle que représentée sur la figure 2, la vanne 16 de commande cyclique ,de la dépression comprend un corps cylindrique 19 pourvu d'un alésage cylindrique coaxial 21 Dans cet alésage est monté à rotation un boisseau cylindrique 22, constituant l'obturateur mobile de la vanne 16, lequel est percé de part en part d'un passage diamétral 23, de grande section transversale et dont les deux extrémités défilent devant les orifices de deux conduits 24,25 opposés diamétralement, percés dans le corps 19 Ces conduits communiquent, à l'extérieur du corps 19, avec des raccords 26,27 auxquels sont respectivement reliés les conduits 17 et 18 Dans le corps 19 de la vanne sont par ailleurs percés des conduits définissant un passage 28 de section transversale plus petite que celle du passage diamétral 23 et qui est établi en dérivation sur ce passage 23, en débouchant, à ses deux extrémités, respectivement dans les deux conduits 24 et 25 Une vis réglable 29 permet de faire varier à volonté la section libre du passage 28 en dérivation Le boisseau obturateur cylindrique 22 est entraîné en rotation, par un mécanisme approprié, à partir de la commande générale 7 de la machine 2, de manière à effectuer un demi-tour par cycle machine Il est calé angulairement de manière à établir une communication entre les conduits 17 et 18, à travers le passage diamétral 23 de grande section transversale, pendant une rotation du boisseau cylindrique 22 d'un angle correspondant sensiblement à la phase d'accélération a de la nappe, angle qui est de l'ordre de 1200 Du fait de la grande section transversale du passage diamétral 23, la forte dépression qui est créée en permanence dans le tonneau cyclonique 15, est transmise pratiquement instantanément, dès l'établissement de la communication à travers le passage diamétral 23, au conduit 18 si bien que la forte dépression dpl régne dans le caisson d'aspiration 11, pendant la phase d'accélération de la nappe a Le cylindre aspirant 9 joue alors son rôle d'accélérateur de la nappe 1, durant cette phase Aussitôt après cette phase, le boisseau cylindrique 22 a tourné suffisamment pour interrompre toute communication à travers le passage diamétral 23 et seule subsiste la communication établie à travers le passage 28 de petite section transversale Du fait de l'étranglement réalisé par ce conduit, la dépression dans le caisson d'aspiration 11 est considérablement abaissée et elle atteint la valeur plus faible dp 2 Cette valeur faible permet, comme il a été indiqué précédemment, de réduire le frottement de la nappe 1 sur le cylindre aspirant 9 tournant en permanence, tout en la maintenant au contact de ce cylindre pendant qu'elle est à l'arrêt, et d'augmenter sa stabilité du fait que la nappe 1 est moins sollicitée au passage de chaque trou 13 du cylindre aspirant 9. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation pour une machine ( 1) travaillant périodiquement sur une nappe de matériau ( 1) à l'arrêt, cette nappe ( 1) étant débitée à vitesse constante ,(v) en amont de la machine, applicable plus particulièrement mais non exclusivement à l'alimentation d'une presse à découper à plat, comportant, en amont de la machine ( 2), des moyens ( 5,6,8) pour former, avec la nappe, une boucle intermédiaire de longueur variable, un cylindre aspirant creux ( 9) dont la surface est percée de trous ( 13) et sur lequel passe la nappe ( 1) avant de pénétrer dans la machine ( 2) et des moyens ( 12) pour créer une dépression à l'intérieur du cylindre aspirant, caractérisé en ce que les moyens ( 12) créant la dépression sont conçus de manière à faire varier cycliquement la dépression (dp) dans le cylindre aspirant ( 9) entre une première valeur (dpl), relativement élevée, sensiblement pendant la phase du cycle de la machine correspondant à l'accélération de la nappe ( 1) faisant suite à l'opération effectuée dans la machine, et une seconde valeur (dp 2), relativement basse, pendant le reste du cycle correspondant à la décélération de la nappe et à son maintien immobile dans la machine ( 2). 2. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens ( 12) créant une dépression variable dans le cylindre aspirant ( 9) comprennent une vanne ( 16) de commande cyclique de la dépression, vanne dont l'obturateur mobile ( 22) est entraîné à partir de la commande générale ( 7) de la machine ( 2). 3. Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la vanne ( 16) de commande cyclique de la dépression il est montée entre un accumulateur de vide (réservoir tampon) ( 15), lui-même relié à un générateur de vide ( 14), et l'intérieur du cylindre aspirant ( 9). 4. Dispositif suivant l'une quelconque des ,revendications 2 et 3 caractérisé en ce qu'un passage ( 28) de petite section transversale s'étend en dérivation sur l'obturateur mobile ( 22) de la vanne ( 16). 5. Dispositif suivant la revendication 4 caractérisé en ce que la vanne ( 16) de commande cyclique de la dépression comprend un corps cylindrique ( 19) pourvu d'un alésage cylindrique coaxial ( 21), dans cet alésage est monté à rotation un boisseau cylindrique ( 22), constituant l'obturateur mobile de la vanne ( 16), lequel est percé de part en part d'un passage diamétral ( 23), de grande section transversale et dont les deux extrémités défilent devant les orifices de deux conduits ( 24,25) opposés diamétralement, percés dans le corps ( 19), et dans le corps ( 19) de la vanne sont par ailleurs percés des conduits définissant le passage ( 28) de section transversale plus petite que celle du passage diamétral ( 23) et qui est établi en dérivation sur ce passage ( 23). 6. Dispositif suivant la revendication 5 caractérisé en ce qu'une vis réglable ( 29) ou une vanne permet de faire varier à volonté la section libre du passage ( 28) en dérivation. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6 caractérisé en ce que le boisseau obturateur cylindrique ( 22) est entraîné en rotation, par un mécanisme approprié, à partir de la commande générale ( 7) de la machine ( 2), de manière à effectuer un demi-tour par cycle machine et il est calé angulairement de manière à établir une communication à travers le passage diamétral ( 23) de grande section transversale, pendant une rotation du boisseau cylindrique ( 22) d'un angle correspondant sensiblement à la ,phase d'accélération de la nappe.