Brevet FR2711943A1 — publié le 19950512

DISPOSITIF DE COUTEAU GUIDÉ POUR MACHINE A FABRIQUER DES SACS La présente invention concerne des machines à fabriquer des sacs du type produisant des sacs en matière plastique & partir d'une feuille en matière plastique à de grandes vitesses de production. L'invention particulière présentée ici est un couteau guidé par rails pouvant découper des segments dans une suite de sacs pendant le processus de fabrication continu des sacs. Le couteau coupe deux sacs adjacents en une seule passe. Plus précisément, l'invention concerne un ensemble à couteau destiné à être utilisé dans la coupe de lisière d'un sac en feuille en matière plastique tandis que ledit sac est en cours de fabrication, ladite lisière comprenant une partie incurvée et une partie non incurvée comprenant: des moyens de serrage pour retenir ladite feuille pendant une opération de coupe; un mécanisme d'entraînement rotatif; un bras de couteau qui peut être déplacé par ledit mécanisme d'entraînement rotatif sur un arc de plus de 180 degrés; un chariot support de couteau fixé de manière pivotante à une extrémité extérieure dudit bras de couteau; une lame de couteau, montée sur ledit chariot support de couteau, ayant une partie coupante sur ses deux côtés permettant audit couteau de couper ladite feuille lorsque ledit couteau se déplace dans une première ou une deuxième direction; des cames de guidage montées sur ledit chariot support de couteau; une voie pour permettre le contact avec lesdites cames de guidage et maintenir ledit chariot support de couteau dans une position prescrite par ladite voie lorsque ledit bras de couteau est déplacé par ledit mécanisme d'entraînement rotatif suivant ledit arc. L'invention concerne également un procédé pour couper la lisière d'un sac en matière plastique à l'aide d'un couteau monté sur un chariot support de couteau, ledit chariot étant monté & l'extrémité extérieure d'un bras de coupe, pendant que ledit sac est en cours de fabrication, comprenant les étapes suivantes: positionnement d'un dit premier sac en matière plastique dans une position pour être coupé; mise en marche dudit bras de coupe de telle sorte que ledit bras de coupe se déplace suivant un arc d'au moins 180 degrés tandis que ledit couteau est en contact avec ledit sac en matière plastique pour ainsi couper sa lisière; stationnement dudit bras de coupe en une position à 180 degrés au moins de son point de départ. En d'autres termes, l'invention présentée ici est un système destiné à supporter un couteau avec le système comprenant l'invention. Le système comprend un ensemble de rails et un jeu de cames fixés au support de couteau. Les cames guident le support de couteau le long de rails pour faciliter la découpe de la feuille. Le support de couteau est supporté par un bras ou tige qui est commandé par un moteur pour être mû dans une première direction puis dans la direction opposée. Le sac qui est fabriqué à l'aide de ce dispositif est un "sac à poignée" et plus spécifiquement une partie à poignée d'un sac à motifs. Les sacs plastiques à motifs sont largement utilisés pour emballer des paquets d'articles de consommation de motifs prépliés souvent faits de produits de papier. Les motifs prépliés sont comprimés en paquets généralement rectangulaires qui peuvent être difficiles à porter par un client sans la poignée qui est souvent formée d'une seule pièce avec le sac à motifs. De tels sacs sont fabriqués sur des machines à fabriquer des sacs en fonctionnement continu à partir d'une feuille issue d'un support contenant une bobine de feuille. La feuille peut être pliée, pourvue de soufflets, perforée, poinçonnée et soudée à différentes stations des machines à fabriquer des sacs suivant une manière bien connue. Une station peut être utilisée pour découper la lisière attenante à la partie à poignée du sac. Dans les dispositifs connus, cette découpe peut être réalisée par plusieurs procédés tels que ceux utilisant un couteau dentelé, un couteau volant sur une courroie ou un couteau chauffé. Le couteau à lame dentelée, qui était généralement utilisé pour une opération de poinçonnage, ne donnait pas une coupe nette et belle mais laissait un bord plutôt dentelé qui du point de vue esthétique est indésirable. Les couteaux volants sont complexes et pour couper une forme différente de celle définie, le couteau volant complet doit être remplacé. Le système présenté ici, qui coupe simultanément des parties de deux sacs adjacents, comprend un couteau monté sur un chariot ou un support de couteau. Le chariot suit des rails qui suivent le trajet déterminant la forme à découper. Le chariot est entraîné par un bras pivotant qui est entraîné par un mécanisme d'entraînement rotatif comme expliqué dans la suite. Un avantage de cette invention est que le couteau coupe dans une première et une deuxième direction lui permettant de faire une simple course par cycle machine sans nécessiter une course de retour sans coupe. Cet avantage et les autres avantages de l'invention seront bien compris en lisant la description qui suit et en regardant les dessins dans lesquels des repères numériques identiques identifient des éléments identiques et dans lesquels la figure 1 est une vue en plan de l'environnement de l'invention dans une présentation simplifiée; la figure 2 est une vue en plan montrant l'invention de manière plus détaillée; la figure 3 est une vue de côté en élévation de l'accessoire monté pour la fabrication; la figure 4 est une partie en coupe transversale partielle du support de couteau et du chariot suivant le plan 4-4 de la figure 3; la figure 5 est une partie en coupe transversale partielle du support de couteau et du chariot de la figure 3 vue de côté en élévation; la figure 6 est une vue de l'invention suivant le plan 6- 6 de la figure 5; la figure 7 est une réalisation alternative de l'invention; la figure 8 est une réalisation alternative de l'invention. En référence maintenant aux dessins, une des réalisations de l'invention est représentée sur la figure 1. Cette figure présente également la réalisation générale 10 de l'invention qui sera bien comprise par les personnes familiarisées avec la fabrication de sacs en plastique sur des machines & fabriquer les sacs à grande vitesse et à développement continu. Dans cette figure, plusieurs parties de sacs sont représentées. Par exemple, un sac avant, qui est fixé à une perforation d'un sac avant précédent, est fixé à une perforation ou jointure 20 d'un sac arrière 14. Dans la description qui suit, il est pratique de traiter ces sacs comme des sacs terminés à l'exception de la fin de la séparation des sacs entre eux et de la coupe de la lisière entre la partie à poignée 16 des sacs. Les sacs comprennent une partie de corps 24 et un bord inférieur 22. Dans cette réalisation, les sacs se déplacent de droite à gauche pendant le processus, comme indiqué par la flèche A. L'article 26 est l'ensemble de coupe et son système de guidage. La figure 1 montre un bras 32 du système de coupe, un chariot support de couteau 34, un système de guidage à glissière ou rails 30 ayant des parois latérales 76 et 104 de guidage non connectées comprenant une partie droite 44 entre une première partie incurvée 42 et une deuxième partie incurvée 46. Bien que les détails de la structure soient développés ci-après, la coupe 18 est formée lorsque le bras 32, pivotant sur le point de pivot 38 balaie l'arc défini par la voie 30. La feuille est solidement maintenue par un système de fixation afin d'aider à obtenir une coupe nette. Le bras coupe dans les deux directions réalisant une coupe dans chaque direction puis, après que la suite de sacs ait été repérée au nouvel espacement entre poignées, le couteau est recyclé dans la direction opposée et effectue une coupe pendant son retour au point de repos montré sur la figure 1. Sur la figure 1, le support de couteau et chariot de guidage 34 est fixé à l'extrémité du bras 32 qui, dans cette réalisation, est une paire de tiges qui sont supportées de manière coulissante dans le bloc 36, et les extrémités intérieures du bras sont variables de telle sorte que le rayon entre le point de pivot 38 et la position du chariot de guidage 34 est réglable alors que le chariot suit les rails 30. Sur la figure 2, une réalisation alternative est présentée. Elle est semblable à l'appareil montré sur la figure 1, la différence étant que le support de couteau et chariot de guidage 34a n'est pas fixé à l'extrémité du bras 32a mais est mobile à l'intérieur et à l'extérieur sur le bras 32a, tandis qu'à l'extrémité intérieure du bras 32a, le bloc 36a est fixé au bras. Les figures 3 et 4 décrivent les détails de l'ensemble fonctionnel généralement présentés sur les figures 1 et 2. La feuille 66 sur ces vues est représentée entre une plaque de serrage inférieure 70 et un support de guidage supérieur 74. La plaque de serrage inférieure 70, au moyen de cylindres de serrage tels que 72, bloquent la feuille 66 entre le support de guidage supérieur 74 et elle-même. La feuille est aussi maintenue immobile de sorte que le couteau 64 puisse couper nettement la feuille 66 afin d'enlever la lisière ou la découpe 18. Le couteau 64 est équipé de tranchants 64a et 64b pour lui permettre de découper la feuille dans une première ou une deuxième direction comme expliqué ci-dessus. Le couteau 64 est maintenu dans le support de couteau et chariot de guidage 34, qui comprend également des points de fixation pour le premier bras tubulaire ou en forme de tige 50 et le deuxième bras tubulaire ou en forme de tige 52. Un socle de chariot 60 est solidaire du support de couteau et chariot de guidage 34 et fournit une base de montage pour la paire de galets ou cames 56 et 58 qui sont montés de manière à avoir un mouvement rotatif sur les axes supportés par le socle de chariot 60. Les cames 56 et 58 restent entre les parois latérales 76 et 104 de ladite voie 30. Le socle de chariot 60 est aussi le point de fixation direct du couteau 64. Le socle de chariot 60 est monté en rotation par l'intermédiaire du point de pivot 54 sur le corps principal 48 de telle sorte que le socle de chariot 60 puisse pivoter indépendamment de la pièce 34 qui est solidaire du corps principal 48 et est maintenu dans une position fixe au moyen de son attache fixe, dans la réalisation représentée sur la figure 3, au bras 32 (composé des tiges 52 et 50, fig. 4). Le bras 32 est monté à travers le boitier central 36 de telle manière qu'il permette au bras de modifier son rayon réel au moyen du glissement des tiges 50 et 52 à travers des ouvertures, en fait des perçages oblongs dans le boîtier central. Le boitier central 36 est monté dans le sens axial au moyen d'un boîtier central d'axe 40 pivotant sur un point de pivot tel que 38 qui agit comme axe. En observant les figures 1 et 3, on peut voir que le bras 32 peut être forcé transversalement & travers le boîtier central 36 en réponse aux cames 56 et 58 suivant les rails 30. La voie allant d'une partie incurvée 42 à travers la partie droite 44 et dans la partie incurvée 46, le rayon réel entre le couteau 64 et le point de pivot de l'axe 38 est donc variable. Le bras 32 ou les tiges 52 et 50 se déplaçant à travers le boîtier central 36 s'adaptent au changement de rayon et laissent le couteau suivre le chemin imposé par les rails 30. Le couteau effectue un premier mouvement étant entraîné par un mécanisme de commande rotatif 28 qui peut être un moyen de moteur électrique, pneumatique ou hydraulique suivant le cas pour déplacer le bras sur un arc d'environ, et légèrement supérieur à, 180 degrés, en regardant la figure 1 dans le sens des aiguilles d'une montre et pour réaliser la découpe telle que 18 dans le sac avant 12 (réalisant une découpe arrière) et dans le sac arrière 14 (réalisant la découpe avant). Le couteau et le bras stationnent alors en une position à 180 degrés de leur point de départ jusqu'à ce que le jeu suivant de sacs non coupés et raccordés soit repéré à la zone o la découpe de la lisière est formée. Lorsque le jeu suivant de sacs est repéré, le couteau effectue un deuxième mouvement, cette fois-ci dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et réalise la découpe telle que 18 dans le sac arrière (réalisant la découpe avant) et dans le sac avant (réalisant la découpe arrière). Le couteau et le bras vont alors se parquer comme sur la figure 1 et attendent que les sacs soient repérés à la perforation o le cycle est répété. Les figures 5 et 6 montrent une réalisation alternative de l'invention. Dans cette réalisation, seul un rail unique ou une simple paroi 76 dressée ayant deux côtés est utilisé pour guider le couteau 64. La voie 76 a deux galets ou cames 56 et 58 sur un côté de la voie 76. Les cames 56 et 58 sont fixées au socle de chariot 60 d'une manière rotative semblable aux cames 56 et 58 de la figure 1. Cependant, la troisième came 62 est installée sur un support 80 chargé par ressort qui pivote autour du point de pivotement (vis) 82 et est amené en engagement avec la voie 76 au moyen du ressort 88. La rainure de guidage 84 et le guide 86 contiennent le support de came 80. L'appareil du couteau 64 est semblable à celui représenté sur la figure 1 et le cycle fonctionnel est comme décrit ci- dessus. La seule différence est l'utilisation de trois cames fonctionnant sur et guidées par une simple voie de rails au lieu de deux cames fonctionnant entre deux rails de guidage comme montré sur la figure 1. La figure 7 représente une autre réalisation de l'invention. Dans cette réalisation, un bras 32b est équipé d'une ouverture oblongue 94 qui permet au galet de la rainure 96 de se déplacer à l'intérieur et à l'extérieur sur le bras au fur et à mesure que le bras avance le long des rails. Le galet de la rainure 96 peut avancer vers le haut à partir du chariot et comprendre la paire de cames 56 et 58 et le couteau 64 comme montré sur la figure 4. La différence ici est que le chariot n'est pas fixé à l'extrémité extérieure du bras mais est libre de mouvement. L'extrémité intérieure du bras est fixée de telle sorte que toutes les charges radiales sont exercées par le chariot se déplaçant sur le bras. La figure 8 représente une vue agrandie du dispositif montré sur la figure 7 avec une légère différence dans la forme du bras 32c. Fonctionnellement, il n'y a pas de différence entre l'appareil de la figure 7 et celui de la figure 8. La description précédente essaie d'exposer plusieurs réalisations de l'invention, la réalisation préférée étant la réalisation de la figure 1. Il est évident pour toute personne spécialisée dans la technique des machines à fabriquer des sacs que des nuances de conception et des combinaisons des réalisations exposées ici sont possibles. Les revendications annexées essaient de revendiquer ces nuances de conception sur un champ proportionné à leur étendue. Revendications: 1. Ensemble à couteau destiné à être utilisé dans la coupe de lisière (18) d'un sac en feuille (66) en matière plastique tandis que ledit sac est en cours de fabrication, ladite lisière (18) comprenant une partie incurvée et une partie non incurvée comprenant: des moyens de serrage (70, 72) pour retenir ladite feuille (66) pendant une opération de coupe; un mécanisme d'entraînement rotatif (28); un bras (32, 32a, 32b, 32c) de couteau qui peut être déplacé par ledit mécanisme d'entraînement rotatif (28) sur un arc de plus de 180 degrés; un chariot support (34, 34a) de couteau (64) fixé de manière pivotante à une extrémité extérieure dudit bras de couteau (32); une lame de couteau, montée sur ledit chariot support de couteau (34, 34a), ayant une partie coupante sur ses deux côtés permettant audit couteau de couper ladite feuille (66) lorsque ledit couteau (64) se déplace dans une première ou une deuxième direction; des cames (56, 58) de guidage montées sur ledit chariot support de couteau (34, 34a); une voie (30) pour permettre le contact avec lesdites cames (56, 58) de guidage et maintenir ledit chariot support de couteau (34, 34a) dans une position prescrite par ladite voie (30) lorsque ledit bras de couteau (32) est déplacé par ledit mécanisme d'entraînement rotatif (28) suivant ledit arc. 2. Ensemble selon la revendication 1 caractérisée en ce que ladite voie (30) comprend deux parois (76, 104) latérales non connectées et lesdites cames (56, 58) restent entre lesdites parois (76, 104) latérales de ladite voie (30). 3. Ensemble selon la revendication 2 caractérisée en ce que lesdites cames incluent une première (56) et une deuxième (58) came. 4. Ensemble selon la revendication 2 caractérisée en ce que ladite voie comprend une simple paroi (76) dressée et au moins une desdites cames (56, 58) est en contact avec une des faces de ladite paroi (76) dressée. 5. Ensemble selon la revendication 2 caractérisée en ce que ledit bras de couteau (32) est supporté sur un boîtier central (36). 6. Ensemble selon la revendication 5 caractérisée en ce que ledit bras de couteau (32) peut se déplacer dans un sens transversal à travers ledit boîtier central (36). 7. Ensemble selon la revendication 5 caractérisée en ce que ledit bras de couteau (32) est fixé sur ledit boîtier central (36) et ledit chariot support de couteau (34) peut se déplacer dans un sens transversal le long dudit bras de couteau (32). 8. Ensemble selon la revendication 5 caractérisée en ce que ledit bras de couteau (32) est composé de deux tiges (50, 52) s'étendant dudit boîtier central (36) audit chariot support de couteau (34). 9. Ensemble selon la revendication 5 caractérisée en ce que ledit bras de couteau (32) est muni d'une ouverture pouvant recevoir une came dudit chariot support de couteau (34). 10. Ensemble pour couper la lisière d'un sac en matière plastique à l'aide d'un couteau (64) monté sur un chariot support de couteau (34), ledit chariot (34) étant monté à l'extrémité extérieure d'un bras de coupe (32), pendant que ledit sac est en cours de fabrication, comprenant les étapes suivantes: positionnement d'un dit premier sac en matière plastique dans une position pour être coupé; mise en marche dudit bras de coupe (32) de telle sorte que ledit bras de coupe (32) se déplace suivant un arc d'au moins degrés tandis que ledit couteau (64) est en contact avec ledit sac en matière plastique pour ainsi couper sa lisière (18); stationnement dudit bras de coupe (32) en une position à degrés au moins de son point de départ.