Brevet FR2662385A1 — publié le 19911129

La présente invention concerne un dispositif pour couper un ruban de papier portant une impression afin d'en séparer un tronçon, qui peut former par exemple un ticket délivré à un usager d'une machine de paiement automatique. Il est connu dans ce genre de dispositifs, d'utiliser un appareil de coupe qui se compose d'une lame mobile par rapport à une lame fixe (ou contre-lame), laquelle lame mobile est formée par un cylindre possédant une large encoche dont le fond plan est incliné légèrement sur l'axe du cylindre. L'arête coupante est définie par l'une des intersections de la surface extérieure de ce cylindre avec le plan formant le fond de l'encoche. La lame fixe est constituée par une plaque plane tangente au cylindre, la ligne de tangence étant sensiblement confondue avec un bord de cette plaque, qui forme l'are te de coupe fixe du dispositif. La rotation du cylindre engendre un mouvement relatif des deux arêtes semblable à celui des lames d'une paire de ciseaux. Ainsi, lorsque les arêtes sont éloignées l'une de l'autre, le ruban de papier peut être glissé entre elles et son extrémité s'étendre dans l'échancrure du cylindre voire au delà. La rotation du cylindre engendre un effet de guillotine qui coupe le ruban à partir de l'un de ses bords. Le ticket ainsi détaché tombe de son propre poids tandis que le cylindre poursuit sa rotation sur un tour complet pour retrouver une position dtattente dans laquelle les arêtes sont écartées l'une de l'autre permettant l'introduction entre elles d'une nouvelle longueur de ruban. Il faut mentionner que les conditions d'utilisation de ces appareils sont extrêmement sévères. Ils appartiennent en effet à des matériels installés et fonctionnant en plein air donc soumis à d'importantes contraintes dûes aux variations du climat (gel, humidité, différences de tempé ratures...). Ces matériels sont par exemple les bornes de prépaiement pour stationnement automobile, les stations de péage autoroutier, les machines de pesage utilisées par des commerçants en plein air... Il convient donc de disposer de matériels de grande fiabilité notamment pour ceux à la libre disposition des usagers. En effet, dans le cas par exemple des péages autoroutiers, toute panne est d'une incidence importante sur le coût de l'entretien et de la maintenance comptetenu de la grande dissémination géographique des appareils. Les principales pannes de ces appareils sont mécaniques et nombre d'entre elles sont dûes à un mauvais fonctionnement du dispositif délivrant le tronçon de ruban ou ticket. On mentionnera notamment l'enroulement du ruban autour du couteau rotatif lorsque celui-ci y adhère soit à la suite d'une mauvaise coupe soit du fait de la présence d'humidité ou du gel. Pour pallier cet inconvénient, on a prévu de n'entrainer la lame rotative que sur un secteur angulaire dans un mouvement de va et vient. Dans ce cas, un secteur denté est calé en rotation sur la lame tandis que sa denture extérieure engrène avec le pignon de sortie d'un moteur à deux sens de rotation. Cette disposition connue présente encore des inconvénients. Tout d'abord si on veut disposer d'un couple important au niveau de la lame rotative il faut, pour un moteur donné, disposer d'un secteur denté de rayon le plus grand possible. Un secteur de grand rayon débattant sur un angle de 45 à 600 occupe un grand volume, ce qui est bien souvent une gêne pour le genre de dispositif auquel il est destiné. En outre, le couple développé pendant la course et constant, alors que pour couper du papier il est préférable de développer un couple important à la formation de la coupure car c'est le bord de la bande qui présente la plus grande résistance. En troisième lieu, il faut mettre en oeuvre un moteur réversible qu'il faut alimenter, arrêter en deux endroits... ce qui conduit à une technologie relativement coûteuse dans ses composants et dans son installation (deux capteurs, des inverseurs, un moteur réversible donc plus cher....). Enfin, le cycle de coupe est relativement long compte-tenu des arrêts nécessaires aux changements de sens du moteur. L'invention, tout en proposant un dispositif d'entraînement par oscillations angulaires de la lame rotative, entend remédier aux défauts du dispositif à secteur et améliorer les performances de la fiabilité de ce genre d'appareils. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de coupe d'un ruban de papier issu d'une imprimante comportant un couteau cylindrique rotatif coopérant avec une contre-lame fixe et un mécanisme d'entraînement en rotation du couteau cylindrique autour de son axe. Selon l'invention, le mécanisme d'entraînement comprend un réducteur à roues dentées dont la roue de sortie porte un maneton d'entraînement en oscillation d'une bielle coulissante solidaire angulairement du couteau cylindrique. Ce dispositif, associé à un microrupteur permet d'utiliser un moteur dans un seul et unique sens de rotation. Ce moteur, de préférence à courant continu, est simplement commandé en marche arrêt, le microrupteur étant destiné à délivrer un signal d'initialisation du cycle. Il s'agit d'une technique peu onéreuse et fiable. En outre, la vitesse d'exécution du cycle par le couteau est plus élevée car il n'y a pas d'arrêt du moteur au point de rebroussement de l'oscillation. Grâce à ce mécanisme on peut mettre en oeuvre très facilement une sécurité qui permette de protéger le moteur et les autres pièces mécaniques dans le cas où le couteau viendrait à bloquer. Cette sécurité consiste à prévoir la bielle coulissante comme une tige de diamètre calibré susceptible de se rompre sous un effort de flexion déterminé. On réalise ainsi une sorte de "fusible" mécanique. Enfin, par ce mécanisme, il est possible d'entraîner la course angulaire active du couteau lors de la course angulaire la plus longue du maneton. Cette disposition permet de développer rapidement un couple important au moment de la coupe et même au début de la coupe, ce qui est favorable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation donnée ci-après à titre d'exemple. Il sera fait référence au dessin annexé représentant par une figure unique ce mode de réalisation. Le dispositif représenté à la figure comporte deux plaques parallèles 1 et 2 entretoisées (par exemple en 3), formant le châssis de support d'une imprimante thermique 4 et d'un dispositif de coupe qui comprend un couteau rotatif 5 et une contre-lame fixe 6. Le couteau rotatif 5 consiste en un cylindre, monté tourillonnant par ses extrémités dans les plaques 1 et 2. Ce cylindre possède une large échancrure 7 dont le fond 7a plan est sensiblement incliné sur l'axe du cylindre de sorte que l'échancrure est plus profonde du côté de la plaque 2 que de la plaque 1. L'arête 8 déterminée par l'intersection du plan 7 et de la surface extérieure du cylindre 5 forme le bord de coupe mobile du dispositif. La contre-lame fixe 6 est formée par une plaque qui est tangente au cylindre 5.Cette plaque est également articulée par des tourillons d'extrémité dans les plaques 1 et 2 et est maintenue en appui sur le cylindre 5 par un ressort 9 bandé entre la plaque 6 et l'entretoise 3. La ligne de tangence de la plaque 6 avec le cylindre 5 est constituée par le bord inférieur 10 de cette plaque qui forme l'arête de coupe fixe du dispositif. On comprend que lorsque le cylindre 5 tourne dans le sens A les arêtes 8 et 10 coopèrent l'une avec l'autre à la manière des lames d'une paire de ciseaux. Ainsi, lorsqu'un tronçon de ruban de papier est présent entre les deux lames, la rotation du cylindre en provoque la coupe sous la forme d'un ticket. Le cylindre 5 possède une extension 11, située du côté extérieur de la plaque 1. Cette extension est équipée d'une bielle ou levier 12 qui lui est perpendiculaire. Par ailleurs un moteur 13 est fixé à la plaque 1 de manière à s'étendre entre les deux plaques 1 et 2. L'arbre de sortie 14 du moteur s'étend au-delà de la plaque 1 pour attaquer par engrènement la roue dentée 15 d'un réducteur à roues dentées 15, 16, 17, montées à rotation sur des axes fixes, implantés perpendiculairement sur la plaque 1. La roue de sortie 17 du réducteur porte un maneton excentré 18 qui peut tourillonner sur la roue 17 et qui reçoit à coulissement le levier 12 solidaire de l'axe 5. La rotation de l'arbre 14 dans le sens B entraîne la rotation de la roue 17 dans le sens C et le débattement du levier 12 d'une amplitude angulaire D. Les dimensions de la roue 17, l'excentration du maneton 18 et la distance séparant les axes de cette roue 17 et du cylindre 5 seront déterminés pour que cette amplitude D soit suffisante pour que les arêtes 8 et 10 passent d'une première position relative ou elles sont suffisamment écartées l'une de l'autre pour que le ruban de papier puisse passer entre elles, et une seconde position où l'arête 8 est entièrement passée au-dessus de l'arête 10. A l'aide d'un microrupteur 19 détectant par exemple la position basse du levier 12, on peut interrompre l'alimentation du moteur 13, établie par ailleurs lorsque le tronçon de ruban issu de l'imprimante a été engagé entre les lames, à chaque tout de la roue 17. On assure ainsi que la position de repos du dispositif de coupe correspond à celle initiale d'un début de cycle dans laquelle les lames sont écartées l'une de l'autre. Sur la figure, le maneton 18 est représenté dans sa position correspondant à la position de repos initiale du dispositif. La coupe étant commandée, le moteur 13 tourne dans le sens B, ce qui entraîne la rotation de la roue 17 sur l'amplitude E (supérieure à 1800). Le maneton passe alors en position haute jusqu'à ce que l'amplitude maximale D du couteau 5 soit atteinte. On comprend que pendant cette course active, le bras de levier agissant sur le couteau évolue dans le maximum de ses dimensions, et développe en conséquence un couple maximum à la vitesse la plus faible. Du fait de la position du maneton 18 au début du cycle, le couple croît très rapidement, si bien qu'en plaçant correctement le ruban entre les couteaux, on peut faire colncider le couple maximum avec le début de la coupe. La course de retour s'opère sur une course angulaire de la roue 17 beaucoup plus courte, donc beaucoup plus rapide. Le levier 12 aura été choisi sous la forme d'une tige calibrée en diamètre qui est radialement emmanchée par une extrémité dans la prolongation 11 du couteau 5 (en y étant retenue par exemple par une vis) et montée à coulissement dans le maneton tourillonant 18. Cette tige 12 pourra donc se déformer voire se briser en cas de surcharge ---------- si le couteau se bloque, en préservant ainsi la chaîne de transmission en amont. Dans une variante de cette réalisation, la tige 12 peut être remplacée par une fourchette dans laquelle un maneton 18 fixe sur la roue 17, serait logé. Un dernier avantage de cette transmission par train d'engrenages et bielle-manivelle réside dans le fait qu'elle peut adopter une autre géométrie. On peut en effet, en fonction de l'espace dont on dispose entre les plaques et dans l'appareil qui reçoit l'imprimante et le dispositif de coupe, disposer le moteur et la pignonerie de la façon la plus adaptée (en longueur, en hauteur ) à l'espace disponible. REVENDICATIONS 1. Dispositif de coupe d'un ruban de papier issu d'une imprimante (4) comportant un couteau cylindrique rotatif (5) coopérant avec une contre-lame fixe (6) et un mécanisme d'entraînement en rotation du couteau cylindrique autour de son axe, caractérisé en ce que ce mécanisme d'entraînement comprend un réducteur à roues dentées 2. Dispositif selon la revendication 1 carac térise en ce que la bielle coulissante est constituée par une tige (12) de diamètre calibré susceptible de se déformer lors d'un blocage en rotation du couteau (5). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que la disposition relative des axes du couteau (5) et de la roue de sortie (17) sont tels que la course angulaire active (D) du couteau est provoquée par la course angulaire (E) la plus longue du maneton (18).