EP0462851A2 - Dispositif de coupe transversale d'une bande de papier - Google Patents

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EP0462851A2
EP0462851A2 EP91401299A EP91401299A EP0462851A2 EP 0462851 A2 EP0462851 A2 EP 0462851A2 EP 91401299 A EP91401299 A EP 91401299A EP 91401299 A EP91401299 A EP 91401299A EP 0462851 A2 EP0462851 A2 EP 0462851A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blade
oscillating
cutting edge
cutting
stationary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP91401299A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0462851A3 (en
Inventor
Claude Moineau
Bernard Mouchet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Axiohm SA
Original Assignee
Axiohm SA
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Filing date
Publication date
Priority claimed from FR9006442A external-priority patent/FR2662531B1/fr
Priority claimed from FR9006443A external-priority patent/FR2662385B1/fr
Application filed by Axiohm SA filed Critical Axiohm SA
Publication of EP0462851A2 publication Critical patent/EP0462851A2/fr
Publication of EP0462851A3 publication Critical patent/EP0462851A3/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/25Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member
    • B26D1/34Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut
    • B26D1/38Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut and coacting with a fixed blade or other fixed member
    • B26D1/385Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut and coacting with a fixed blade or other fixed member for thin material, e.g. for sheets, strips or the like

Definitions

  • the present invention relates to a cutting device for, for example, producing labels, tickets, cards, tickets ... from a continuous strip of paper or cardboard.
  • the present invention intends to propose a cutting device of this kind with an oscillating blade, which is therefore more robust than a guillotine device and the service life of which compared to existing rotary mechanisms is significantly increased so that the frequency of maintenance actions of the devices with which it is associated is considerably reduced.
  • the invention therefore relates to a cutting device for cutting successive sections in a continuous strip, comprising an oscillating blade whose cutting edge, driven in rotation about a fixed axis, crosses, sliding , over a length at least equal to the width of the strip to be cut, the cutting edge of a stationary blade, in which the stationary blade is generally L-shaped, its cutting edge being carried by the longest side from the internal angle of the L, the cutting edge of the oscillating blade extending to beyond the short side of this internal angle.
  • FIG. 1 The schematic representation of FIG. 1 comprises a blade 1 oscillating around an axis 2, one of the edges 3 (bevelled) constituting a cutting edge.
  • a stationary blade 4 is held in abutment against the edge 3 of the blade 1 by means of an elastic device, not shown.
  • This stationary blade has a coated L shape.
  • the re-entrant angle A of this L has a large side 5 which constitutes the second cutting edge of the device.
  • the short side 6 of this angle A is shown perpendicular to the long side. Its length will be defined as a function of the thickness of the ribbon 7 to be cut and the original position of the oscillation of the blade 1 around the axis 2, as will be explained below.
  • the edge 3 of the blade 1 is not parallel to the axis 2. It forms an angle B with the direction of this axis.
  • the long side 5 of the L is substantially parallel to the axis 2. Means for supporting these two blades in these relative positions are not shown.
  • this edge 5 may have a small engagement with respect to the edge 3, that is to say be very slightly inclined in the direction of the axis 2.
  • the angle of oscillation of the plate 1 originates from a first position of this blade relative to the blade 4 such that the apex of the angle A is uncovered by the cutting edge 3.
  • the amplitude of the oscillation will be at least equal to the value for which the crossing point M of edges 3 and 4 is distant, on edge 5, from the vertex of angle A, by a value at least equal to the width R of the strip to be cut.
  • This arrangement of the invention is that which allows the conventional oscillating knives, mentioned in the preamble, to be fitted with ceramic blades with, as a rotating blade, a composite member comprising a metal support part equipped with a ceramic cutting part.
  • Figure 2 shows a device of this type.
  • This comprises a part 10 having the shape of a cylinder having a housing 11 in the form of a recess leaving two end parts 12 and 13, comprising one facing the other of the faces 14 and 15. Between these faces, the recess 11 defines a flat bottom 16 which is inclined on the axis of revolution 2 of the part 10.
  • This plane 16 constitutes the implantation surface of the plate 1 made of ceramic or similar material, having a very high hardness and a very high resistance to abrasion and wear.
  • This plate 1 is glued by one of its large faces to the plane 16, so that its edge 3 which forms the cutting edge projects from the outside surface of the cylinder 10.
  • the stationary blade 4 is of the same shape as that described with reference to FIG. 1.
  • the stationary blade 4 which consists of a cut 8 of the external angle of the L.
  • This cut corresponds to the surface of the small branch of the L which allows the production of the blades 4 from a ceramic plate with minimization of material losses, including an optimization of the cost price.
  • FIG. 3 represents a characteristic of the invention which allows relatively wide strips to be cut under good conditions.
  • the effort to develop during cutting is lower the higher the crossing angle of the two edges. It is therefore advisable to have a large angle B (FIG. 1).
  • this angle finds an upper limit in a construction of the kind of that of FIG. 2, by the diameter of the cylinder 10.
  • the longer the cut at constant angle B the greater the angle of rotation of the cylinder and therefore the inclination of the upper face relative to the stationary blade 4 is distant from the right angle at the end of the cut.
  • the cut is all the better as this angle remains in the vicinity of the right angle.
  • FIG. 3 represents an oscillating blade 20, the upper surface 21 of which is not planar but rises gradually to maintain this right angle at the crossing point M.
  • This surface 21 is therefore such that a line 22 contained by it and perpendicular to the edge 3 at the crossing point M, is substantially perpendicular to the plane of the stationary blade 4. It is thus possible, inside the other dimensional constraints, to maintain a correct cut even at the end of the amplitude of rotation, which will be greater the wider the strip to be cut.
  • the arrangements of the invention are entirely suitable for cutting ribbon with a width of the order of 50 to 90 millimeters. Beyond this range we note that the cut is neither strictly perpendicular to the edges of the ribbon nor straight.
  • the shape of the cutting line is in fact a function of several geometric factors: the angle of engagement of the two cutting edges, the position of the oscillating cutting edge relative to the axis of rotation of the oscillating blade, the position of this axis relative to the stationary cutting edge.
  • Obtaining a rectilinear cut perpendicular to the edges of the strip involves keeping the cutting edge stationary.
  • FIG. 4 illustrates an alternative embodiment in which the oscillating blade is movable relative to the stationary stationary blade.
  • This diagram is a transverse section of the device according to a plane which would be located like that P of figure 2.
  • This diagram comprises the sketch of three positions of the oscillating blade, a first of rest before the cut, a second during the cut and a final one after cutting.
  • the elements already described with reference to the previous figures have the same references in this figure 4.
  • the blade 4 is here integral with a fixed support 30, therefore is completely immobilized and has, opposite the cutting edge 3 of the blade 1, the edges 5 and 6 which are described by the point of intersection M described above. above, when the blade 1 rotates about its axis 2.
  • This axis 2 is carried by a lever 31 articulated on the support 30 or a fixed member of the apparatus, so that, during the cutting rotation indicated by the arrow D, on the one hand due to the engagement of the blade 1 under the blade 4 and on the other hand the inclination of this blade 1 on the axis 2 (which will be assumed to be parallel to the edge 5), the axis 2 can move back by pivoting around the hinge 32 of the lever 31 on the support 30.
  • the axis 2 is slidably mounted in a fixed slide with respect to the fixed blade so that its movement relative to the fixed blade during the oscillations of the blade 1 is authorized.
  • the embodiment shown is nevertheless preferable since all the movements are rotations, which is mechanically simpler to perform and more robust in operation.
  • this mobile oscillating blade has the advantage of reducing the variation of the angle formed by the upper face of the oscillating blade 1 with the fixed blade 4 (such as 'it is illustrated right in M in figure 3). In fact, it is understood that the retraction of the axis 2 simultaneous with the rotation D of the blade 1 corrects by subtraction the evolution of the angle E of the value of the corresponding angle of oscillation of the lever 31.
  • the oscillation of the blade 1 around the axis 2 can be created by any suitable means. It will be recalled, however, that it is necessary to have very reliable equipment and that the main failures of these devices are mechanical and many of them are due to a malfunction of the device delivering the section of ribbon or ticket. Mention will be made in particular of the winding of the ribbon around the rotary knife when the latter adheres thereto either following a poor cut or due to the presence of moisture or gel.
  • the torque developed during the race is constant, while for cutting paper it is preferable to develop a significant torque when the cut is formed because it is the edge of the strip which has the greatest resistance.
  • the cutting device of FIG. 4 comprises a rotary cylindrical knife which is driven by a mechanism comprising a connecting rod 34 disposed between the axis 2 and a crank 35 which is fixed and wedged on the shaft of an engine or of a gear motor as shown in Figure 5.
  • This figure relates to an apparatus with a stationary blade which is not entirely stationary but it is not outside the scope of the invention to provide the stationary stationary blade and the blade oscillating mounted as in figure 4.
  • the device represented in FIG. 5 comprises two parallel plates 41 and 42 braced (for example at 43), forming the support frame of a thermal printer 44 and a cutting device which comprises an oscillating blade 45 and a fixed counter blade 46.
  • the blade 45 is of the type already described and is mounted journalled by its ends in the plates 41 and 42.
  • This cylinder has an edge of section 48.
  • the stationary counterblade 46 is formed by a plate which is tangent to the cylinder 45.
  • This plate is also articulated by end journals in the plates 41 and 42 and is held in abutment on the cylinder 45 by a spring 49 bandaged between the plate 46 and the spacer 43.
  • the line of tangency of the plate 46 with the cylinder 45 is constituted by the lower edge 50 of this blade which forms the fixed cutting edge of the device.
  • the cylinder 45 has an extension 51, located on the outside of the plate 41. This extension is equipped with a connecting rod or lever 52 which is perpendicular thereto. Furthermore, a motor 53 is fixed to the plate 41 so as to extend between the two plates 41 and 42. The output shaft 54 of the motor extends beyond the plate 41 to attack the toothed wheel by meshing. 55 of a reduction gear with toothed wheels 55, 56, 57, mounted in rotation on fixed axes, located perpendicularly on the plate 41. The output wheel 57 of the reduction gear carries an eccentric pin 58 which can pivot on the wheel 57 and which slidingly receives the lever 52 secured to the cylinder 45.
  • the rotation of the shaft 54 in the direction G causes the rotation of the wheel 57 in the direction H and the movement of the lever 52 by an angular amplitude 5.
  • the dimensions of the wheel 57, the eccentricity of the crankpin 58 and the distance separating the axes of this wheel 57 and of the cylinder 45 will be determined so that this amplitude I is sufficient for the edges 48 and 50 to pass from a first relative position or they are sufficiently spaced from one another so that the paper tape can pass between them, and a second position where the edge 48 is completely passed over the edge 50.
  • crankpin 58 is shown in its position corresponding to the initial rest position of the device.
  • the motor 53 rotates in the direction G, which causes the rotation of the wheel 57 on the amplitude J (greater than 180 °).
  • the crankpin then moves to the high position until the maximum amplitude I of the knife 45 is reached.
  • the lever arm acting on the oscillating blade evolves in the maximum of its dimensions, and consequently develops a maximum torque at the lowest speed. Due to the position of the crank pin 58 at the start of the cycle, the torque increases very quickly, so that by correctly placing the ribbon between the knives, the maximum torque can be made to coincide with the start of the cut.
  • the return stroke takes place on a much shorter angular stroke of the wheel 57, therefore much faster.
  • the lever 52 will have been chosen in the form of a rod calibrated in diameter which is radially fitted by one end in the extension 51 of the blade 45 (by being retained there for example by a screw) and mounted to slide in the swivel pin 58.
  • This rod 52 can therefore deform or even break in the event of an overload if the blade 45 jams, thereby preserving the upstream transmission chain.
  • the rod 52 can be replaced by a fork in which a crank pin 58 fixed on wheel 57, would be housed.
  • This device makes it possible to use a motor in a single direction of rotation.
  • This motor preferably direct current, is simply controlled in on-off mode, the microswitch being intended to deliver a signal for initializing the cycle. It is an inexpensive and reliable technique.
  • the speed of execution of the cycle by the knife is higher because there is no stopping of the motor at the turning point of the oscillation.
  • a final advantage of this transmission by gear train and connecting rod-crank is that it can adopt another geometry. It is indeed possible, depending on the space available between the plates and in the apparatus which receives the printer and the cutting device, to arrange the motor and the pinion in the most suitable manner (in length, in height %) to the available space.

Landscapes

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  • Forests & Forestry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Handling Of Sheets (AREA)

Abstract

Le dispositif de coupe pour débiter des tronçons successifs dans une bande (7) continue, comportant une lame (1,20,45) oscillante dont l'arête de coupe (3,48), entraînée en rotation autour d'un axe fixe (2) croise, en glissant, sur une longueur au moins égale à la largeur de la bande (7) à couper, l'arête de coupe (5, 50)) d'une lame (4,46) stationnaire, est tel que la lame stationnaire (4) est en forme générale de L, son arête coupante étant portée par le côté (5) le plus long de l'angle interne (A) du L, l'arête coupante (3) de la lame oscillante (1) s'étendant jusqu'au delà du petit côté (6) de cet angle interne (4).

Description

  • Dispositif de coupe transversale d'une bande de papier
  • La présente invention concerne un dispositif de coupe pour, par exemple, produire des étiquettes, des tickets, des cartes, des billets... à partir d'une bande continue de papier ou de carton.
  • Il existe de nombreux dispositifs dans lesquels un ticket ou une étiquette est distribué à l'utilisateur. Ces produits ainsi délivrés sont le plus souvent, notamment s'ils ne sont pas adhésivés sur l'une de leurs faces, issus d'une bande continue sur laquelle une impression a été déposée. On mentionnera par exemple les appareils automatiques pour péage d'un espace de stationnement, de l'accès à une autoroute.
  • Il est demandé aux constructeurs de ce type de matériel automatique de fournir des appareils les plus robustes possibles pour limiter au maximum leur maintenance et leur entretien. En effet, leur implantation souvent en extérieur et dans des endroits extrêmement dispersés requiert des équipes d'entretien coûteuses puisque devant intervenir dans des lieux éloignés et par n'importe quel temps. Or l'un des points faibles de ces appareils, en ce qui concerne leur longévité, est le dispositif de coupe. Acutellement les dispositifs les plus performants ne permettent guère de dépasser 300 à 400 000 coupes sans devoir simplement remédier à l'usure des lames.
  • Ces dispositifs connus sont généralement constitués d'une lame mobile par rapport à une contre-lame fixe, la lame mobile étant animée soit d'un mouvement de translation (du genre guillotine) soit d'un mouvement de rotation (unidirectionnel et discontinu ou oscillant). Les dispositifs du genre à guillotine présentent l'inconvénient d'être très encombrants et de mettre en oeuvre des fonctions mécaniques de coulissement qui sont souvent moins robustes que les mécanismes rotatifs. Dans les dispositifs à lame tournante, la contre-lame est une plaque qui est maintenue en appui par l'un de ses bords sur la génératrice d'un cylindre, ce cylindre présentant une entaille centrale à fond plan, incliné sur l'axe, dont l'un des bords forme l'arête coupante mobile. L'opération de coupe est réalisée par le croisement de cette arête et du bord de la contre-lame.
  • La présente invention entend proposer un dispositif de coupe, de ce genre, à lame oscillante, qui est donc plus robuste qu'un dispositif à guillotine et dont la durée de vie par rapport aux mécanismes rotatifs existants est notablement augmentée de sorte que la fréquence des actions d'entretien des appareils auquel il est associé est considérablement diminuée.
  • A cet effet, l'invention a donc pour objet un dispositif de coupe pour débiter des tronçons successifs dans une bande continue, comportant une lame oscillante dont l'arête de coupe, entraînée en rotation autour d'un axe fixe, croise, en glissant, sur une longueur au moins égale à la largeur de la bande à couper, l'arête de coupe d'une lame stationnaire, dans lequel la lame stationnaire est en forme générale de L, son arête coupante étant portée par le côté le plus long de l'angle interne du L, l'arête coupante de la lame oscillante s'étendant jusqu'au delà du petit côté de cet angle interne.
  • Cette disposition permet de mettre en place des lames en céramique de manière économique.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après d'exemples de réalisation.
  • Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est un schéma illustrant les moyens généraux de l'invention,
    • la figure 2 est l'illustration d'un mode de réalisation,
    • la figure 3 illustre une variante de réalisation de l'invention permettant d'augmenter les largeurs de coupe.
    • la figure 4 est l'illustration schématique d'un second mode de réalisation de l'invention pour les largeurs de coupe importantes,
    • la figure 5 est un exemple de réalisation du mécanisme d'entraînement de la lame oscillante.
  • La représentation schématique de la figure 1 comporte une lame 1 oscillante autour d'un axe 2 dont l'un des bords 3 (biseauté) constitue une arête de coupe. Une lame stationnaire 4 est maintenue en appui contre le bord 3 de la lame 1 au moyen d'un dispositif élastique non représenté. Cette lame stationnaire possède une forme en L couché. l'angle rentrant A de ce L possède un grand côté 5 qui constitue la seconde arête de coupe du dispositif. Le petit côté 6 de cet angle A est représenté perpendiculaire au grand côté. Sa longueur sera définie en fonction de l'épaisseur du ruban 7 à couper et de la position d'origine de l'oscillation de la lame 1 autour de l'axe 2, comme cela sera expliqué ci-après.
  • Le bord 3 de la lame 1 n'est pas parallèle à l'axe 2. Il forme un angle B avec la direction de cet axe. Dans le cas de la figure, le grand côté 5 du L est sensiblement parallèle à l'axe 2. Des moyens de supports de ces deux lames dans ces positions relatives ne sont pas représentés.
  • On notera que cette arête 5 peut posséder un petit engagement par rapport à l'arête 3, c'est-à-dire être très légèrement inclinée en direction de l'axe 2.
  • On supposera que l'angle d'oscillation de la plaque 1 a pour origine une première position de cette lame par rapport à la lame 4 telle que le sommet de l'angle A est découvert par l'arête de coupe 3. L'amplitude de l'oscillation sera au moins égale à la valeur pour laquelle le point de croisement M des arêtes 3 et 4 soit distant, sur l'arête 5, du sommet de l'angle A, d'une valeur au moins égale à la largeur R de la bande à couper.
  • En admettant que l'arête 3 est parallèle au plan de la lame 4, c'est-à-dire qu'il n'y a pas d'engagement mutuel des arêtes 3 et 5, dans la position d'origine, le contact entre les deux lames est situé entre l'extrémité la plus haute de l'arête 5 et la petite branche du L. Une rotation dans le sens C de la lame 1 conduit les arêtes de coupe à se croiser au point M qui décrit les deux arêtes 3 et 5 en coupant la bande 7 à la manière d'une paire de ciseaux, ceci grâce à l'angle B. La coupe étant achevée la lame 1 retourne à sa position d'origine par une rotation inverse.
  • Si l'on admet qu'il existe un décalage angulaire entre les arêtes qui non seulement se croisent dans le plan de la lame 4 mais également dans le plan de la lame 1, le contact en position d'origine est réalisé entre le petit côté 6 de l'angle A et l'arête 3. Au cours de la rotation C, l'arête 3 décrira donc d'abord ce côté 6 puis l'arête 5 en repoussant la lame 4 contre l'effet de son organe élastique d'application. On notera dans ce cas l'intérêt de prévoir un angle 1 différent de l'angle droit (par exemple obtus) pour éviter que le contact du côté 6 sur la lame 1 soit réalisé toujours sur un même point de cette lame ce qui, à la longue, provoquerait une usure plus importante de ce point et donc une encoche dans l'arête 3 à ce niveau.
  • Cette disposition de l'invention est celle qui permet d'équiper les couteaux oscillants classiques, rappelés en préambule, de lames en céramique avec comme lame tournante un organe composite comprenant une partie de support en métal équipé d'une partie coupante en céramique.
  • La figure 2 représente un dispositif de ce type. Celui-ci comprend une pièce 10 ayant la forme d'un cylindre possédant un logement 11 sous forme d'un embrèvement laissant subsister deux parties extrêmes 12 et 13, comportant l'une en regard de l'autre des faces 14 et 15. Entre ces faces, l'embrèvement 11 définit un fond plan 16 qui est incliné sur l'axe de révolution 2 de la pièce 10. Ce plan 16 constitue la surface d'implantation de la plaquette 1 en céramique ou matériau analogue, présentant une très grande dureté et une très grande résistance à l'abrasion et à l'usure. Cette plaquette 1 est collée par l'une de ses grandes faces sur le plan 16, de manière que son bord 3 qui forme l'arête de coupe soit en saillie par rapport à la surface extérieure du cylindre 10.
  • On notera, à propos de la fixation de la plaque sur le plan 16, qu'il est important, pour assurer la longévité de la liaison, de recourir à une étape de préparation de la face de la plaquette 1 à rapporter sur le plan 16. Cette préparation consiste en une métallisation de cette face, car le collage direct d'une céramique sur un métal n'est pas satisfaisant. Cette métallisation s'opère par un dépôt sérigraphique d'une "encre" connue et disponible dans le commerce (dont l'usage principal est dans le domaine de l'électronique), par exemple argent palladium, suivi d'une cuisson vers 900°C. Le revêtement métallique ainsi obtenu est extrêmement adhérent à la céramique. Cette face revêtue peut alors être reliée au support métallique, au moyen d'une colle métal-métal classique dont les propriétés sont éprouvées.
  • La lame stationnaire 4 est de la même forme que celle décrite en regard de la figure 1.
  • On notera qu'elle est ici montée à pivotement sur la structure non-représentée de l'appareil, autour du bord externe de la grande branche du L. On a représenté en 17 l'organe élastique de rappel de la lame 4 sur l'arête 3.
  • Il faut également signaler une particularité de la lame stationnaire 4 qui consiste en une découpe 8 de l'angle externe du L. Cette découpe correspond à la surface de la petite branche du L ce qui permet la production des lames 4 à partir d'une plaque céramique avec une minimisation des pertes de matière, dont une optimisation du prix de revient. Par cette disposition, il ne se produit aucun contact métal/céramique entre les lames, contact qui conduirait à une usure extrêmement rapide de la partie métallique.
  • La figure 3 représente une caractéristique de l'invention qui permet de couper dans de bonnes conditions des bandes relativement larges. L'effort à développer lors de la coupe est d'autant plus faible que l'angle de croisement des deux arêtes est élevé. Il convient donc de disposer d'un angle B (figure 1) important. Cependant, cet angle trouve une limite supérieure dans une construction du genre de celle de la figure 2, par le diamètre du cylindre 10. En outre, plus la coupe est longue à angle B constant, plus l'angle de rotation du cylindre est important et donc l'inclinaison de la face supérieure par rapport à la lame stationnaire 4 est éloignée de l'angle droit en fin de coupe. Or la coupe est d'autant meilleure que cet angle reste au voisinage de l'angle droit.
  • La figure 3 représente une lame oscillante 20 dont la surface supérieure 21 n'est pas plane mais se relève petit à petit pour conserver cet angle droit au point de croisement M. Cette surface 21 est donc telle qu'une ligne 22 contenue par elle et perpendiculaire à l'arête 3 au point de croisement M, est sensiblement perpendiculaire au plan de la lame stationnaire 4. On peut ainsi, à l'intérieur des autres contraintes dimensionnelles, conserver une coupe correcte même à l'extrémité de l'amplitude de rotation, qui sera d'autant plus grande que la bande à couper est large.
  • Les dispositions de l'invention conviennent tout à fait pour la coupe de ruban de largeur de l'ordre de 50 à 90 millimètres. Au-delà de cette plage on remarque que la coupe n'est ni rigoureusement perpendiculaire aux bords du ruban ni rectiligne. La forme de la ligne de coupe est en effet fonction de plusieurs facteurs géométriques : l'angle d'engagement des deux arêtes de coupe, la position de l'arête de coupe oscillante par rapport à l'axe de rotation de la lame oscillante, la position de cet axe par rapport à l'arête de coupe stationnaire.
  • L'obtention d'une coupe rectiligne et perpendiculaire aux bords de la bande implique le maintien fixe du bord de coupe stationnaire.
  • Dans ces conditions il est indispensable de préserver un mouvement relatif de la lame oscillante par rapport à la lame fixe car l'arête de coupe oscillante ne décrit pas un cylindre de génératrice confondue avec l'arête de coupe fixe.
  • La figure 4 illustre une variante de réalisation dans laquelle la lame oscillante est mobile par rapport à la lame stationnaire fixe.
  • Sur ce schéma est une coupe transversale du dispositif selon un plan qui serait situé comme celui P de la figure 2. Ce schéma comporte l'esquisse de trois positions de la lame oscillante, une première de repos avant la coupe, une seconde pendant la coupe et une dernière après coupe. Les éléments déjà décrits en regard des figures précédentes portent sur cette figure 4 les mêmes références.
  • La lame 4 est ici solidaire d'un support fixe 30, donc est totalement immobilisée et présente en regard de l'arête de coupe 3 de la lame 1 les bords 5 et 6 qui sont décrits par le point d'intersection M décrit ci-dessus, lors de la rotation de la lame 1 autour de son axe 2.
  • Cet axe 2 est porté par un levier 31 articulé sur le support 30 ou un organe fixe de l'appareil, de sorte que, lors de la rotation de coupe indiquée par la flèche D, du fait d'une part de l'engagement de la lame 1 sous la lame 4 et d'autre part de l'inclinaison de cette lame 1 sur l'axe 2 (que l'on supposera parallèle à l'arête 5), l'axe 2 puisse reculer en pivotant autour de l'articulation 32 du levier 31 sur le support 30.
  • Pour que les lames restent toujours en contact au point M, un effort de rappel sera appliqué sur le levier 31 et représenté sous la forme d'un ressort 33.
  • Dans une autre réalisation de l'invention, on aurait pu prévoir que l'axe 2 soit monté coulissant dans une glissière fixe par rapport à la lame fixe pour que son mouvement relativement à la lame fixe lors des oscillations de la lame 1 soit autorisé. La réalisation représentée est néanmoins préférable puisque tous les mouvements sont des rotations, ce qui est mécaniquement plus simple à réaliser et plus robuste en fonctionnement.
  • Outre l'obtention d'une coupe rectiligne et perpendiculaire aux bords du ruban, cette lame oscillante mobile présente l'avantage de diminuer la variation de l'angle formé par la face supérieure de la lame oscillante 1 avec la lame fixe 4 (tel qu'il est illustré droit en M à la figure 3). En effet on comprend que le recul de l'axe 2 simultané à la rotation D de la lame 1 corrige par soustraction l'évolution de l'angle E de la valeur de l'angle F d'oscillation correspondante du levier 31.
  • La conservation sensiblement constante de cet angle E (et en tout cas voisine de 90°C), pour des coupes longues dépendra donc de la longueur du levier 31 et des positions relatives de l'axe 2, de l'arête fixe 5 et de l'axe de rotation 32, paramètres que l'on pourra optimiser en fonction du résultat à obtenir.
  • L'oscillation de la lame 1 autour de l'axe 2 peut être créée par tout moyen approprié. On rappellera cependant qu'il convient de disposer de matériels très fiables et que 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'entraîner la lame rotative que sur un secteur angulaire, d'un mouvement de va et vient. Certaines réalisations connues présentent un secteur denté 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 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 60° 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 est 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.
  • Le dispositif de coupe de la figure 4 comporte un couteau cylindrique rotatif qui est entraîné par un mécanisme comprenant un embiellage 34 disposé entre l'axe 2 et une manivelle 35 qui est fixe et calée sur l'arbre d'un moteur ou d'un dispositif motoréducteur comme représenté à la figure 5. Cette figure concerne un apareil avec une lame stationnaire qui n'est pas tout à fait immobile mais ce n'est pas sortir du cadre de l'invention que de prévoir la lame stationnaire immobile et la lame oscillante montée comme en figure 4.
  • Le dispositif représenté à la figure 5 comporte deux plaques parallèles 41 et 42 entretoisées (par exemple en 43), formant le châssis de support d'une imprimante thermique 44 et d'un dispositif de coupe qui comprend une lame oscillante 45 et une contre-lame fixe 46. La lame 45 est du type déjà décrit et est monté tourillonnant par ses extrémités dans les plaques 41 et 42. Ce cylindre possède une arête de coupe 48. La contre-lame stationnaire 46 est formée par une plaque qui est tangente au cylindre 45. Cette plaque est également articulée par des tourillons d'extrémité dans les plaques 41 et 42 et est maintenue en appui sur le cylindre 45 par un ressort 49 bandé entre la plaque 46 et l'entretoise 43. La ligne de tangence de la plaque 46 avec le cylindre 45 est constituée par le bord inférieur 50 de cette lame qui forme l'arête de coupe fixe du dispositif.
  • Le cylindre 45 possède une extension 51, située du côté extérieur de la plaque 41. Cette extension est équipée d'une bielle ou levier 52 qui lui est perpendiculaire. Par ailleurs un moteur 53 est fixé à la plaque 41 de manière à s'étendre entre les deux plaques 41 et 42. L'arbre de sortie 54 du moteur s'étend au-delà de la plaque 41 pour attaquer par engrènement la roue dentée 55 d'un réducteur à roues dentées 55, 56, 57, montées à rotation sur des axes fixes, implantés perpendiculairement sur la plaque 41. La roue de sortie 57 du réducteur porte un maneton excentré 58 qui peut tourillonner sur la roue 57 et qui reçoit à coulissement le levier 52 solidaire du cylindre 45.
  • La rotation de l'arbre 54 dans le sens G entraîne la rotation de la roue 57 dans le sens H et le débattement du levier 52 d'une amplitude angulaire 5. Les dimensions de la roue 57, l'excentration du maneton 58 et la distance séparant les axes de cette roue 57 et du cylindre 45 seront déterminés pour que cette amplitude I soit suffisante pour que les arêtes 48 et 50 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 48 est entièrement passée au-dessus de l'arête 50.
  • A l'aide d'un microrupteur 59 détectant par exemple la position basse du levier 52, on peut interrompre l'alimentation du moteur 53, établie par ailleurs lorsque le tronçon de ruban issu de l'imprimante a été engagé entre les lames, à chaque tour de la roue 57. 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 58 est représenté dans sa position correspondant à la position de repos initiale du dispositif. La coupe étant commandée, le moteur 53 tourne dans le sens G, ce qui entraîne la rotation de la roue 57 sur l'amplitude J (supérieure à 180°). Le maneton passe alors en position haute jusqu'à ce que l'amplitude maximale I du couteau 45 soit atteinte. On comprend que pendant cette course active, le bras de levier agissant sur la lame oscillante 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 58 au début du cycle, le couple croît très rapidement, si bien qu'en plaçant correctement le ruban entre les couteaux, on peut faire coïncider le couple maximum avec le début de la coupe.
  • La course de retour s'opère sur une course angulaire de la roue 57 beaucoup plus courte, donc beaucoup plus rapide.
  • Le levier 52 aura été choisi sous la forme d'une tige calibrée en diamètre qui est radialement emmanchée par une extrémité dans la prolongation 51 de la lame 45 (en y étant retenue par exemple par une vis) et montée à coulissement dans le maneton tourillonnant 58. Cette tige 52 pourra donc se déformer voire se briser en cas de surcharge si la lame 45 se bloque, en préservant ainsi la chaîne de transmission en amont.
  • Dans une variante de réalisation, la tige 52 peut être remplacée par une fourchette dans laquelle un maneton 58 fixe sur la roue 57, serait logé.
  • Ce dispositif 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.
  • 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.

Claims (10)

  1. Dispositif de coupe pour débiter des tronçons successifs dans une bande (7) continue, comportant une lame (1,20,45) oscillante dont l'arête de coupe (3,48), entraînée en rotation autour d'un axe fixe (2) croise, en glissant, sur une longueur au moins égale à la largeur de la bande (7) à couper, l'arête de coupe (5, 50)) d'une lame (4,46) stationnaire, caractérisé en ce que la lame stationnaire (4) est en forme générale de L, son arête coupante étant portée par le côté (5) le plus long de l'angle interne (A) du L, l'arête coupante (3) de la lame oscillante (1) s'étendant jusqu'au delà du petit côté (6) de cet angle interne (4).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux lames (1,4) sont en céramique.
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame oscillante (1) est une plaque rapportée sur le fond plan (16) d'une encoche (11) ménagée dans un cylindre métallique (10) de support, ce fond plan (16) étant incliné sur l'axe (2) du cylindre.
  4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la plaque en céramique de la lame oscillante (1) possède sur sa face en regard du support, un revêtement métallique.
  5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface supérieure (21) de la lame oscillante (20) est conformée de sorte qu'une ligne (22) contenue dans cette surface (21) et perpendiculaire à l'arête coupante (3) au point de croisement (M) est sensiblement perpendiculaire à la lame stationnaire (4).
  6. Dispositif selon la revendication 1, cxaractérisé en ce que l'angle externe du L est échancré (8) d'une profondeur correspondant à la longueur du petit côté de l'angle interne et d'une largeur égale à celle de la petite branche du L.
  7. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'angle (A) interne du L est obtus.
  8. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la lame stationnaire (4) est immobile tandis que la lame oscillante (1) est montée tournante à l'extrémité d'un levier (31) articulé par son autre extrémité sur un support fixe (30) et rappelé contre la lame fixe par un organe de rappel (33).
  9. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 8, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement en oscillation de la lame oscillante (45) comprend un réducteur à roues dentées (55, 56, 57) dont la roue de sortie (57) porte un maneton (58) d'entraînement en oscillation d'une bielle (52) coulissante solidaire angulairement de la lame oscillante (45).
  10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bielle coulissante est constituée par une tige (52) de diamètre calibré susceptible de se déformer lors d'un blocage en rotation de la lame (45) et en ce que la disposition relative des axes d'oscillation (2) de la lame (45) et de la roue de sortie (57) sont tels que la course angulaire active (I) de la lame est provoquée par la course angulaire (J) la plus longue du maneton (58).
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