EP0574873B1

EP0574873B1 - Station "simple face" pour une machine de fabrication de carton ondulé

Info

Publication number: EP0574873B1
Application number: EP93109520A
Authority: EP
Inventors: Jean-Claude Rebeaud; Jens Schulz; Martin Hoffmann
Original assignee: Peters Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Peters Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1996-03-13
Anticipated expiration: 2013-06-15
Also published as: DE69301776D1; US5340432A; JPH06340013A; EP0574873A1; JPH0741698B2; DE69301776T2

Description

La présente invention est relative à une station "simple face" pour une machine de fabrication de carton ondulé comprenant un bâti composé d'une base flanquée de deux parois latérales entre lesquelles sont installés un cylindre presseur inférieur et une cassette supérieure supportant une paire de cylindres cannelés superposés.
Généralement, la station "simple face" est située en amont d'une machine de fabrication de carton ondulé.
Dans une telle station, une première feuille de papier est ondulée par passage entre deux cylindres cannelés, un supérieur et un inférieur. Un cylindre encolleur situé sensiblement à hauteur du cylindre cannelé inférieur dépose de la colle sur les crêtes du papier ondulé avant application d'un second papier de parement par un cylindre presseur situé sous le cylindre cannelé inférieur.
Dans la plupart des machines actuelles de petites et moyennes dimensions, les cylindres sont simplement montés dans des paliers fixés à demeure dans le bâti de la station.
Or, il est quelquefois nécessaire de pouvoir sortir les cylindres cannelés pour maintenance et réparation. Il serait également souvent souhaitable de pouvoir sortir ces mêmes cylindres cannelés pour les échanger afin de modifier le profil de cannelure pour l'adapter au mieux en fonction de la cannelure désirée pour le carton ondulé en cours de production. Toutefois, pour ces cylindres cannelés, montés dans des paliers à demeure, l'opération de démontage est fastidieuse et prend beaucoup de temps, car il convient de commencer par basculer une importante traverse supérieure autour d'une charnière inférieure pour accéder à ces cylindres et à leurs paliers, puis de découpler les différentes liaisons du moteur d'entraînement et des canalisations d'amenée de vapeur aux cylindres cannelés et ensuite de défaire les points de fixation des paliers pour pouvoir enlever les cylindres à échanger et amener les suivants en position de travail. Compte-tenu des difficultés précédemment évoquées, on a réalisé, pour des machines de plus grandes dimensions, des cassettes contenant la paire de cylindres cannelés avec leur paliers et moteurs d'entraînement, cassettes qu'on peut alors sortir latéralement, en les roulant sur des rails solidaires du bâti et ensuite sur des rails appartenant à un chariot. On connaît également une machine particulièrement importante dans laquelle une cassette peut être montée dans un espace supérieur du bâti pour permettre d'abaisser, selon une direction orthogonale, une seconde cassette permettant ainsi un échange très rapide des cylindres cannelés et par là, un changement du profil des cannelures. Chacune des cassettes peut également être retirée latéralement pour échange des cylindres cannelés ou pour leur maintenance.
Toutefois, ce principe de cassettes n'a pu être appliqué actuellement que sur des machines ayant un bâti important. En effet, les grandes dimensions des cassettes et l'importance des forces mises en jeu impliquent de surdimensionner les cadres formant les parois latérales du bâti.
Le but de la présente invention vise à obtenir une station "simple face" à cassettes qui soit compacte et dont la conception permette de simplifier la réalisation afin d'en diminuer d'autant les coûts. Notamment, la conception de la structure doit être telle que le montage et la fixation des cassettes soient rapide et solide, tout en préservant des espaces suffisants pour l'accès et la maintenance de tous les composants. De plus, comme toujours, le fonctionnement de cette station doit être fiable, c'est-à-dire efficace pour une production de carton ondulé de qualité, tout en assurant un fonctionnement souple ayant un régime vibratoire de la station qui soit le plus faible possible.
Ces buts sont réalisés par une station "simple face" pour une machine de fabrication de carton ondulé comprenant un bâti composé d'une base flanquée de deux parois latérales entre lesquelles sont installés un cylindre presseur inférieur et une cassette supérieure supportant une paire de cylindres cannelés superposés, caractérisée en ce que le cylindre presseur inférieur est installé dans une cassette inférieure prenant appui contre une face d'assise et une face d'appui orthogonal es agencées, en regard l'une de l'autre, dans le bord frontal de chacune des parois latérales, lesdites faces d'appui de la cassette inférieure étant orientées obliquement par rapport à l'horizontale et la cassette supérieure prenant, quant à elle, appui contre la face supérieure de la cassette inférieure ainsi que contre des faces de guidage, parallèles aux faces d'appui de la cassette inférieure, s'étendant, sensiblement, dans un même plan que celui défini par les faces d'appui de la cassette inférieure, lesdites faces de guidage de la cassette supérieure étant elles aussi agencées, en regard l'une de l'autre, dans le bord frontal de chacune des parois latérales et en ce que des moyens de maintien exercent une traction orientée vers le bas sur des points d'ancrage situés sur la face arrière de la cassette supérieure pour maintenir les cassettes inférieure et supérieure contre leurs faces d'assise, de guidage et d'appui respectives.
Grâce à cet agencement, l'accès aux cylindres cannelés par l'avant de la machine est particulièrement simplifié. Surtout, on obtient une maîtrise des répartitions des forces et de leurs lignes d'actions qui se concentrent dans la partie basse en avant du bâti.
Une traction exercée, vers le bas, par les moyens de fixation bloque simultanément de manière coordonnée les cassettes supportant le cylindre presseur et les cylindres cannelés. Les forces d'action et de contre-réaction sont notamment judicieusement réparties le long des lignes de séparation entre les cassettes et/ou leur surfaces d'appui du bâti.
Avantageusement, les cassettes sont conçues de telle sorte que les faces d'appui de la cassette inférieure et les faces de guidage de la cassette supérieure s'étendent dans deux plans, orientés obliquement et décalés l'un par rapport à l'autre.
Plus particulièrement, les faces d'appui de la cassette inférieure et les faces de guidage de la cassette supérieure sont orientées obliquement suivant un angle compris entre quarante et quatre-vingt cinq degrés par rapport à l'horizontale.
Avantageusement, les faces d'appui de la cassette inférieure et les faces de guidage de la cassette supérieure sont orientées obliquement suivant un angle de soixante degrés par rapport à l'horizontale.
De ce fait, une partie importante des forces provoquées par l'action des moyens de maintien se répartit ainsi de manière équilibrée, cet angle de 60 degrés constituant un excellent compromis entre les deux problèmes contradictoires que sont la flexion inhérente des cylindres de par leur poids et la minimisation des vibrations en régime de fonctionnement.
De façon avantageuse, les moyens de maintien de la cassette supérieure et de la cassette inférieure contre leurs faces d'assise, d'appui et de guidage sont constitués par une paire de vérins hydrauliques disposés chacun de chaque côté des parois latérales du bâti, chaque vérin étant orienté obliquement en direction des cassettes supérieure et inférieure.
Utilement, les vérins hydrauliques sont orientés obliquement suivant un angle de dix degrés, par rapport à la verticale, en direction des cassettes supérieure et inférieure.
La mise en oeuvre d'un vérin hydraulique est particulièrement rapide en ce qu'il suffit d'accoupler sa tige coulissante sur un point d'ancrage de la face arrière de la première cassette et d'appliquer une pression hydraulique. De plus, on peut, à tout moment modifier la force de traction effectivement exercée par ce vérin, cela en raison des conditions momentanées de fonctionnement de la machine, par exemple, pour régler la pression d'application du papier de parement et minimiser les vibrations.
Utilement encore, la cassette supérieure repose, par son bord supérieur arrière, au moyen de galets sur une traverse du bâti, son bord inférieur avant étant lui aussi équipé de galets coopérant avec un rail transversal rapporté sur le bâti, afin d'autoriser l'extraction latérale de ladite cassette supérieure par un mouvement de translation.
L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré à l'aide des dessins annexés dans lesquels :

la figure 1 est une vue de côté en coupe partielle d'une station simple face,
la figure 2 est une vue de détail de l'un des galets de la partie supérieure d'une cassette supérieure,
la figure 3 est une vue de détail de l'un des galets de la partie inférieure d'une cassette supérieure et
la figure 4 est une vue de l'une des extrémités d'un rail de guidage pour les galets de la partie inférieure d'une cassette supérieure.

La figure 1 représente une station "simple face" 10 dont le bâti 1 comprend une base 21 flanquée de deux parois latérales 23. Les cylindres cannelés supérieur 11 et inférieur 13, ainsi que leurs paliers et moteurs d'entraînement respectifs 12 et 14, sont montés à l'intérieur d'une cassette supérieure 50. Le cylindre cannelé inférieur 13 a, dans cette cassette supérieure 50, une position fixe de référence alors que la position du cylindre cannelé supérieur 11 et de son palier 12 peut être ajustée et/ou poussée de manière élastique contre le cylindre cannelé inférieur.
Plus particulièrement selon l'invention, le cylindre presseur inférieur 15, son moteur et son palier 16 sont également montés à l'intérieur d'une cassette inférieure 60 par des moyens permettant d'ajuster leur position selon l'axe de la cassette. Cette cassette inférieure 60 et cette cassette supérieure 50 sont alors empilées l'une sur l'autre dans un siège aménagé dans le bord frontal des parois latérales 23, ce siège étant sensiblement orienté vers l'intérieur du bâti
Plus exactement, ce siège est formé d'une face d'assise 2 et d'une face d'appui 3 orthogonales agencées, en regard l'une de l'autre dans le bord frontal de chacune des parois latérales 23 pour recevoir la cassette inférieure 60 et par des faces de guidage 4, parallèles aux faces d'appui 3 de la cassette inférieure 60, destinées à recevoir la cassette supérieure 50. On peut noter que dans la représentation faite sur la figure unique à laquelle se rapporte cette description, les faces d'appui 3 et les faces de guidage 4 se situent dans deux plans différents. On pourrait aisément imaginer, en dimensionnant en conséquence la cassette inférieure 60, que la face d'appui 3 et la face de guidage 4 soient situées dans un seul et même plan.
Les faces d'appui 3 et les faces de guidage 4 sont orientées obliquement par rapport à l'horizontale suivant un angle compris entre quarante et quatre-vingt cinq degrés. De préférence, et selon des essais pratiques, cet angle sera de soixante degrés, les faces d'assise 2 faisant alors un angle de trente degrés par rapport à l'horizontale, tous les cylindres presseur inférieur 15, cannelés inférieur 13 et supérieur 11 étant alignés le long d'une même droite parallèle aux faces d'appui 3 et de guidage 4.
En résumé, la cassette supérieure 50 vient prendre appui, par ses faces inférieures, contre la face supérieure 6 de la cassette inférieure 60, qui repose sur la face d'assise 2, alors que les cassettes supérieure 50 et inférieure 60 sont appuyées, respectivement, contre les faces de guidage 4 et contre les faces d'appui 3 aménagées dans la partie frontale des parois latérales 23.
Une autre caractéristique particulièrement originale de l'invention réside dans le mode de maintien de ces cassettes supérieure 50 et inférieure 60 entre elles, dans le siège, formé par les faces d'assise 2, d'appui 3 et de guidage 4, au seul moyen d'une paire de vérins hydrauliques 30, orientés obliquement en direction du siège des cassettes, disposés chacun proche d'une paroi 23 et agissant, en traction, entre la base 21 et un point d'ancrage 32 situé dans la partie inférieure arrière de la cassette supérieure 50. Cette traction effectuée par les vérins hydrauliques 30 provoque le blocage de la cassette inférieure 60 qui se retrouve prise entre la face d'assise 2 et la face inférieure de contact de la cassette supérieure 50. Cette force de traction bloque simultanément la cassette supérieure 50 contre la face supérieure de la cassette inférieure 60 et contre la face de guidage 4. Comme on peut aisément s'en rendre compte au vu de la figure annexée, la position basse du point d'ancrage 32 sur cette cassette supérieure 60 l'empêche de basculer autour de son bord frontal inférieur. Toutes les forces de maintien nécessaires se retrouvent réparties régulièrement au niveau des faces d'assise 2, d'appui 3 et de guidage 4 constituant le siège, il devient, de ce fait, inutile d'adjoindre un quelconque élément supplémentaire de cadre supérieur, ou portique, pourtant initialement considéré, jusqu'alors, comme indispensable.
Avantageusement, la ligne d'action du vérin hydraulique 30 n'est pas tout à fait verticale mais orientée de 10 degrés vers l'extérieur du bâti 1 de la station 10, c'est à dire en direction des cassettes inférieure 60 et supérieure 50.
Comme illustré sur la figure 1, le bord supérieur de la face arrière de la cassette 50 est muni de galets 52, escamotables, reposant sur une traverse 27 du bâti 1. En diagonale de la cassette, c'est-à-dire au niveau du bord inférieur de la face avant de la cassette supérieure 50, des galets 54 peuvent être montés pour coopérer avec un rail transversal 28 également rapporté sur le bâti 1. Après découplage du point d'ancrage 32, on peut alors extraire latéralement cette cassette supérieure 50 de la station, par un simple mouvement de translation, sur des rails (non représentés) appartenant à un chariot d'évacuation (également non représenté) préalablement positionné à l'emplacement désiré en face de la cassette supérieure 50.
La figure 2 est une vue de détail de l'un des galets 52 de la partie supérieure d'une cassette supérieure 50. Le galet 52 est monté sur un tourillon 56 dont la partie cylindrique excentrée 59 s'engage dans un alésage usiné dans la patte 57 d'un support 58 vissé contre la face de la cassette supérieure 50. Le tourillon 56 est serré contre la patte 57 à l'aide d'une rondelle 61 et d'un écrou 62 assuré par un contre écrou 63. Cette disposition permet, lorsque l'on désire extraire la cassette de la station simple face 10, de faire tourner le tourillon 56 de façon à ce que, sous l'effet de l'excentrique de la partie cylindrique excentrée 59, le galet 52, agissant sur la traverse 27, éloigne la face postérieure 64 de la cassette supérieure 50 de sa face de guidage 4 et de ce fait, autorise le roulement de la cassette supérieure 50 sur la traverse 27 sans qu'un frottement se produise entre la face postérieure 64 de la cassette supérieure 50 et sa face de guidage 4. Lors de la mise en service d'une nouvelle cassette supérieure 50, les tourillons 56 seront escamotés par une rotation en sens inverse de façon à ce que la face postérieure 64 de la cassette supérieure 50 vienne en contact avec sa face de guidage 4. Nous verrons par la suite que cette action sur le tourillon 56 doit s'effectuer en même temps ou quelque peu après que l'on ait libéré le galet 54 de la face avant de la cassette supérieure 50 de ses moyens de centrage agencés dans le rail transversal 28. Tel que représenté sur la figure 2, la traverse 27 est fixée sur des équerres 65, vissées contre les parois latérales 23, de telle sorte que le plan de roulement 66 de cette traverse 27 soit en alignement avec la face d'appui 4.
La figure 3 est une vue de détail de l'un des galets 54 de la partie inférieure, soit la face avant, d'une cassette supérieure 50. Le galet 54 est monté sur un tourillon 67 soudé sur une pièce de base 68 vissée contre un support 69 lui-même vissé contre la face avant 70 de la cassette supérieure 50. Le galet 54 peut rouler, lors de l'extraction de la cassette supérieure 50, dans un rail 28 dont au moins l'une des extrémités est équipée d'un moyen de centrage composé d'une portion de rail 71 pouvant être abaissée de manière à ce que sa face de roulement 72 vienne se situer en dessous de la face de roulement 73 du rail 28 (voir aussi figure 4) lors de l'actionnement des moyens de maintien. Le mouvement vertical de la portion de rail 71 peut être assuré par une vis 74 s'engageant dans un filetage d'une patte 75 solidaire du bâti 1. La largeur des portions de rail 71 est définie de telle sorte que la circonférence du galet 54 vienne en appui sur les arêtes 76 et 77 et que de ce fait, la cassette supérieure soit centrée, latéralement dans sa position de travail ainsi que représenté en traits mixtes sur la figure 4.
De nombreuses améliorations peuvent être apportées à la station "simple face" selon l'invention.

Claims

Station "simple face" pour une machine de fabrication de carton ondulé comprenant un bâti (1) composé d'une base (21) flanquée de deux parois latérales (23) entre lesquelles sont installés un cylindre presseur inférieur (15) et une cassette supérieure (50) supportant une paire de cylindres cannelés superposés (11, 13), caractérisée en ce que le cylindre presseur inférieur (15) est installé dans une cassette inférieure (60) prenant appui contre une face d'assise (2) et une face d'appui (3) orthogonales agencées, en regard l'une de l'autre, dans le bord frontal de chacune des parois latérales (23), lesdites faces d'appui (3) étant orientées obliquement par rapport à l'horizontale et la cassette supérieure (50) prenant, quant à elle, appui contre la face supérieure (6) de la cassette inférieure (60) ainsi que contre des faces de guidage (4), parallèles aux faces d'appui (3) de la cassette inférieure (60), s'étendant sensiblement dans un même plan que celui défini par les faces d'appui (3), lesdites faces de guidage (4) étant elles aussi agencées, en regard l'une de l'autre, dans le bord frontal de chacune des parois latérales (23), ladite cassette supérieure (50) étant d'autre part équipée de moyens autorisant son extraction des parois latérales (23) et en ce que des moyens de maintien (30) exercent une traction orientée vers le bas sur des points d'ancrage (32) situés sur la face arrière de la cassette supérieure (50) pour maintenir les cassettes inférieure (60) et supérieure (50) contre leurs faces d'assise, de guidage et d'appui respectives (2, 3, 4, 6).
Station "simple face" selon la revendication 1, caractérisée en ce que les faces d'appui (3) de la cassette inférieure (60) et les faces de guidage (4) de la cassette supérieure (50) s'étendent dans deux plans, orientés obliquement et décalés l'un par rapport à l'autre.
Station "simple face" selon la revendication 1, caractérisée en ce que les faces d'appui (3) de la cassette inférieure (60) et les faces de guidage (4) de la cassette supérieure (50) sont orientées obliquement suivant un angle compris entre quarante et quatre-vingt cinq degrés par rapport à l'horizontale.
Station "simple face" selon la revendication 3, caractérisée en ce que les faces d'appui (3) de la cassette inférieure (60) et les faces de guidage (4) de la cassette supérieure (50) sont orientées obliquement suivant un angle de soixante degrés par rapport à l'horizontale.
Station "simple face" selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de maintien (30) de la cassette supérieure (50) et de la cassette inférieure (60) contre leurs faces d'assise, d'appui et de guidage (2, 3, 4, 6) sont constitués par une paire de vérins hydrauliques (30) disposés chacun de chaque côté des parois latérales (23) du bâti (1), chaque vérin (30) étant orienté obliquement en direction des cassettes supérieure (50) et inférieure (60).
Station "simple face" selon la revendication 5, caractérisée en ce que les vérins hydrauliques (30) sont orientés obliquement suivant un angle de dix degrés, par rapport à la verticale, en direction des cassettes supérieure (50) et inférieure (60).
Station "simple face" selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'extraction de la cassette supérieure (50) comprennent des galets (52), escamotables, montés dans le bord supérieur arrière de la cassette supérieure (50), et reposant, lors de l'opération d'extraction, sur une traverse (27) du bâti (1), les moyens d'extraction comprenant également des galets (54), montés dans le bord inférieur avant de la cassette supérieure (50) et coopérant avec un rail transversal (28) rapporté sur le bâti (1), afin d'autoriser l'extraction latérale de ladite cassette supérieure (50) par un mouvement de translation, ledit rail transversal (28) étant équipé de moyens de centrage latéral de la cassette supérieure.