FR2460778A1

FR2460778A1 - Spiral carton forming wrapper - has two mandrels in series on same axis and side cutters travelling parallel on trolley

Info

Publication number: FR2460778A1
Application number: FR7918411A
Authority: FR
Inventors: Pierre-Jean Riboud
Original assignee: Lincrusta SA
Current assignee: Lincrusta SA
Priority date: 1979-07-10
Filing date: 1979-07-10
Publication date: 1981-01-30
Also published as: FR2460778B1

Abstract

The tube wrapper consists of a fixed cylindrical mandrel. The mandrel has two rotating cylinders (2) fitted with an endless belt (3) including a turn around the mandrel. A second mandrel (7) is parallel and on the same axis as the first. This mandrel is opposite the trolley (8). The trolley is connected to the shaft (17) via a lever (18). The jack (19) allows axial displacement of the shaft (17) so that the cutters (11) can stay in the same relative position on the mandrel (7).

Description

On connait des machines permettant de fabriquer des tubes en carton spiralé de section polygonale, dans lesquelles des bandes de carton préalablement encollées sont enroulées sur un mandrin circulaire fixe suivi d'un mandrin polygonal tournant et pouvant se déplacer axialement. Le tube continu formé, de section polygonale est découpé en éléments de la longueur désirée & l'aide d'une scie ou de couteaux qui sont mobiles axialement en synchronisme avec le mandrin polygonal et prenant appui sur ce mandrin. Pour que la pression des couteaux sur le mandrin soit constante, ce qui est nécessaire pour obtenir une découpe uniforme, la machine doit comporter un mécanisme reproducteur qui rapproche plus ou moins les couteaux du mandrin en synchronisme avec le mouvement de rotation de ce dernier, ce qui ne permet qu'une cadence relativement lente. Machines are known for making spiral cardboard tubes of polygonal section, in which strips of previously glued cardboard are wound on a fixed circular mandrel followed by a rotating polygonal mandrel which can move axially. The continuous tube formed, of polygonal section is cut into elements of the desired length using a saw or knives which are axially movable in synchronism with the polygonal mandrel and resting on this mandrel. For the pressure of the knives on the mandrel to be constant, which is necessary to obtain a uniform cut, the machine must include a reproducing mechanism which more or less brings the knives of the mandrel in synchronism with the rotational movement of the latter, this which only allows a relatively slow rate.

La présente invention a pour objet une machine pour la fabrication continue de tubes en carton spiralé de section polygonale qui permet au contraire une vitesse de fabrication relativement importante. The present invention relates to a machine for the continuous manufacture of spiral cardboard tubes of polygonal section which, on the contrary, allows a relatively high manufacturing speed.

Cette machine comprend un mandrin circulaire fixe sur lequel peuvent être enroulées des bandes de carton ou matière analogue préalablement encollées, des moyens pour faire tourner et déplacer axialement sur le mandrin le tube formé, un mandrin de coupe monté à rotation et mobile axialement, des moyens pour faire tourner ce mandrin de coupe en synchronisme avec le mouvement de rotation du tube, des organes de tronçonnage pouvant 2appliquer sur le mandrin de coupe, et des moyens pour déplacer en synchronisme le mandrin de coupe et les organes de tron çonnage parallèlement à l'axe du mandrin, et est caractérisé en ce que le mandrin de coupe présente une section circulaire et est relié à un mandrin d'expansion fixe, de section polygonale, par un mandrin extensible, de section circulaire dont la partie aval est fixe alors que sa partie amont est fixe angulairement, mais mobile axialement avec le mandrin de coupe. This machine comprises a fixed circular mandrel onto which strips of cardboard or similar material previously glued can be wound, means for axially rotating and displacing the formed tube on the mandrel, a cutting mandrel mounted for rotation and axially movable, means for rotating this cutting mandrel in synchronism with the rotational movement of the tube, cutting members which can be applied to the cutting mandrel, and means for moving the cutting mandrel and the cutting members in synchronism parallel to the axis of the mandrel, and is characterized in that the cutting mandrel has a circular section and is connected to a fixed expansion mandrel, of polygonal section, by an extendable mandrel, of circular section, the downstream part of which is fixed while its upstream part is angularly fixed, but axially movable with the cutting mandrel.

Lors de l'utilisation de la machine, le tube continu formé, de section circulaire, est découpé par les organes de tron çonnage en éléments ayant la longueur désirée; le mandrin extensible assure une continuité de la portée, malgré le mouvement de va-et-vient du mandrin de coupe, de sorte que les éléments découpés sont repoussés sur le mandrin d'expansion qui les déforme et leur donne une section polygonale. Le tronçonnage étant effectué sur un tube circulaire, il n'est pas nécessaire de prévoir un mécanisme reproducteur, comme dans les machines connues antérieurement, et la cadence de fabrication peut être importante. When using the machine, the continuous tube formed, of circular section, is cut by the cutting-off members into elements having the desired length; the extendable mandrel ensures continuity of the range, despite the back-and-forth movement of the cutting mandrel, so that the cut elements are pushed back onto the expansion mandrel which deforms them and gives them a polygonal section. The cutting is carried out on a circular tube, it is not necessary to provide a reproductive mechanism, as in the machines known previously, and the production rate can be significant.

La machine peut comporter une poulie d'entrainement qui est disposée sous le mandrin extensible, au contact des éléments de tube passant sur celui-ci, et dont l'axe est perpendiculaire à celui du mandrin. Cette poulie provoque la séparation des éléments de tube et les pousse sur le mandrin d'expansion; en outre, elle supporte le poids de l'ensemble des man drins. The machine may include a drive pulley which is placed under the extendable mandrel, in contact with the tube elements passing over it, and whose axis is perpendicular to that of the mandrel. This pulley separates the tube elements and pushes them onto the expansion mandrel; in addition, it supports the weight of all the man drins.

On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'une machine selon l'invention, avec référence aux dessins annexés dans lesquels
La Figure 1 est une vue en élévation de la machine, les couteaux n'étant pas représentés;
La Figure 2 en est une vue en plan,
La Figure 3 est une vue en coupe axiale du mandrin d'elrou- lement et du mandrin de coupe,
La Figure 4 est une vue en plan, avec coupe partielle, du mandrin extensible,
La Figure S est une vue en coupe suivant V-V de la Figure 4;
La Figure 6 est une vue en coupe du mandrin d'expansion et montre les galets formeurs appliqués sur les are tes de ce mandrin.An embodiment of a machine according to the invention has been described below, by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which
Figure 1 is an elevational view of the machine, the knives not being shown;
Figure 2 is a plan view,
FIG. 3 is an axial section view of the coiling mandrel and the cutting mandrel,
Figure 4 is a plan view, partly in section, of the extendable mandrel,
Figure S is a sectional view along VV of Figure 4;
Figure 6 is a sectional view of the expansion mandrel and shows the forming rollers applied to the edges of this mandrel.

Telle qu'elle est représentée au dessin, la machine selon l'invention comprend un mandrin cylindrique fixe 1 qui est supporté par un bati non représenté. De part et d'autre de ce mandrin sont montés deux cylindres rotatifs 2 à axes verticaux, sur lesquels circule une courroie sans fin 3 dont l'un des brins est enroulé suivant une spire 4 autour du mandrin 1. Cet ensemble, en lui-même connu, est destiné à assurer le pressage sur le mandrin 1 de bandes de carton encollées qu'on y enroule et également à assurer la progression sur le mandrin fixe 1 du tube de carton ainsi formé. Des moyens non représentés sont prévus pour porter le mandrin à une certaine température, par exemple pour faire passer un fluide chaud à travers ce mandrin. As shown in the drawing, the machine according to the invention comprises a fixed cylindrical mandrel 1 which is supported by a frame, not shown. On either side of this mandrel are mounted two rotary cylinders 2 with vertical axes, on which circulates an endless belt 3 of which one of the strands is wound in a turn 4 around the mandrel 1. This assembly, in itself even known, is intended to ensure the pressing on the mandrel 1 of glued cardboard strips which are wound therein and also to ensure the progression on the fixed mandrel 1 of the cardboard tube thus formed. Means, not shown, are provided for bringing the mandrel to a certain temperature, for example for passing a hot fluid through this mandrel.

Le mandrin 1 est percé axialement et deux bagues 5 formant paliers sont emmanchées à force dans ses extrémités. Un fourreau 6 peut tourner et coulisser librement dans les bagues 5; les deux extrémités de ce fourreau font saillie de part et d'autre du mandrin 1. The mandrel 1 is drilled axially and two rings 5 forming bearings are force fitted at its ends. A sleeve 6 can rotate and slide freely in the rings 5; the two ends of this sheath protrude on either side of the mandrel 1.

Un mandrin de coupe cylindrique 7, de meme diamètre que le mandrin 1, est fixé sur l'une des extrémités du fourreau 6 et se trouve devant un chariot 8 qui est monté coulissant sur des colonnes 9 parallèles à l'axe du mandrin 1 et porte un dispositif de tronçonnage 10. Ce dispositif est constitué par des couteaux ll en forme de disques qui sont montés sur une barre support 12 en étant séparés les uns des autres par des intervalles de longueur égale à celle des tronçons de tube à obtenir. Cette barre 12 est supportée à l'une de ses extrémités par l'une des branches d'un levier coudé 13 articulé sur un arbre 14 porté par le chariot 8. L'autre branche de ce levier coudé est articulée à l'extrémité de la tige 15a d'un vérin pneumatique 15 fixé verticalement sur le chariot 8.L'alimentation en air comprimé de la chambre basse du vérin 15 provoque le basculement du levier 13 dans le sens de la flèche 16, et, par conséquent, l'application des couteaux ll vers le mandrin. A cylindrical cutting mandrel 7, of the same diameter as the mandrel 1, is fixed to one of the ends of the sleeve 6 and is located in front of a carriage 8 which is slidably mounted on columns 9 parallel to the axis of the mandrel 1 and carries a cutting device 10. This device consists of knives 11 in the form of discs which are mounted on a support bar 12 while being separated from each other by intervals of length equal to that of the sections of tube to be obtained. This bar 12 is supported at one of its ends by one of the branches of a bent lever 13 articulated on a shaft 14 carried by the carriage 8. The other branch of this bent lever is articulated at the end of the rod 15a of a pneumatic cylinder 15 fixed vertically on the carriage 8. The supply of compressed air to the lower chamber of the cylinder 15 causes the lever 13 to tilt in the direction of arrow 16, and, consequently, the application of ll knives to the chuck.

Inversement, l'alimentation en air comprimé de la chambre haute du vérin assure l'éloignement des couteaux du vérin.Conversely, the supply of compressed air to the upper chamber of the jack ensures that the knives of the jack are moved away.

Le chariot 8 est relié par une bielle 17 à un levier 18 pouvant tourner sur l'extrémité du fourreau 6 opposée au mandrin de coupe 7,mais immobilisé axialement par rapport à ce fourreau. Un vérin 19 permet de déplacer axialement la bielle 17 et, par voie de conséquence, de mouvoir en synchronisme le mandrin de coupe 7 et le chariot 8 de sorte que les lames dé coupe ll sont toujours dans la meme position axiale par rapport au mandrin. Une poulie 20 peut coulisser par rapport au fourreau 6 mais est immobilisée angulairement par rapport à celui-ci par une clavette 21. Une courroie 22 passant sur la poulie 20 et sur une poulie motrice non représentée, permet d'entratner en rotation le mandrin de coupe 7 quelle que soit la position axiale de celui-ci. The carriage 8 is connected by a connecting rod 17 to a lever 18 which can rotate on the end of the sheath 6 opposite the cutting mandrel 7, but immobilized axially relative to this sheath. A jack 19 makes it possible to move the connecting rod 17 axially and, consequently, to move in synchronism the cutting mandrel 7 and the carriage 8 so that the cutting blades ll are always in the same axial position relative to the mandrel. A pulley 20 can slide relative to the sleeve 6 but is immobilized angularly relative to the latter by a key 21. A belt 22 passing over the pulley 20 and on a drive pulley not shown, allows the mandrel to rotate. section 7 regardless of the axial position thereof.

Le fourreau 6 est traversé par un axe 23 qui porte à son extrémité arrière, un toc d'immobilisation 24. Cet axe 23 traverse également deux paliers 25a et 25b montés à force dans le mandrin de coupe 7. Le palier arrière 25b est relié par un roulement 26 à l'élément 27 d'un mandrin extensible. Cet élément est constitué par un embout tronconique prolongé vers l'arrière par un certain nombre de baguettes 27a séparées par des entailles 27b. f;;e mandrin extensible comprend un deuxième élément 28 constitué par un embout cylindrique prolongé vers l'avant par des baguettes 28a qui sont engagées dans les entailles 27b et séparées par des entailles 28Q dans lesquelles sont engagées les baguettes 27a.L'élément 28 du mandrin extensible est rendu solidaire de l'axe 28 par une clavette 29 de sorte qu'il est fixe alors que son élément 27 est solidaire en translation du mandrin de coupe 7 en étant immobilisé en rotation par ltélé- ment 28. Le profil extérieur de l'embout de l'élément 27 et celui des baguettes 27a et 28a sont cylindriques et de même diamètre que le mandrin 1. The sheath 6 is crossed by an axis 23 which carries at its rear end, an immobilization stopper 24. This axis 23 also passes through two bearings 25a and 25b mounted by force in the cutting mandrel 7. The rear bearing 25b is connected by a bearing 26 at element 27 of an extendable mandrel. This element consists of a frustoconical tip extended rearward by a number of rods 27a separated by notches 27b. f ;; e extendable mandrel comprises a second element 28 constituted by a cylindrical end piece extended forward by rods 28a which are engaged in the notches 27b and separated by notches 28Q in which the rods 27a are engaged. The element 28 of the extendable mandrel is made integral with the axis 28 by a key 29 so that it is fixed while its element 27 is integral in translation with the cutting mandrel 7 while being immobilized in rotation by the element 28. The external profile of the tip of the element 27 and that of the rods 27a and 28a are cylindrical and of the same diameter as the mandrel 1.

Sous le mandrin expansible 27-28 est montée une poulie d'entra inement 30 qui est clavetée sur un arbré 30a et relié à l'arbre de sortie d'un variateur de vitesse. Cette poulie est situé à une faible distance du mandrin de façon que les tronçons de tube formés soient serrés entre le mandrin et la poulie et poussés vers l'avant par cette dernière, ce qui les sépare. Par ailleurs, deux roulettes d'entratnement 31 diamétralement opposées sont disposées au contact de la portion cy lindrique de l'élément de mandrin 28. Under the expandable mandrel 27-28 is mounted a drive pulley 30 which is keyed onto a shaft 30a and connected to the output shaft of a variable speed drive. This pulley is located a short distance from the mandrel so that the tube sections formed are clamped between the mandrel and the pulley and pushed forward by the latter, which separates them. Furthermore, two diametrically opposed drive rollers 31 are arranged in contact with the cylindrical portion of the mandrel element 28.

L'élément 28 du mandrin extensible est prolongé par un mandrin d'expansion 32 auquel il est fixé par une goupille 33 et qui est donc fixe. Ce mandrin présente à sa partie arrière quatre rampes qui se raccordent progressivement à une partie de section carrée, de meme longueur périphérique que les mandrins 1, 7 et 27-28. Sur les arêtes de ces rampes sont disposés des galets 34 dont les axes portent des poulies d'entratnement 35 ou des pignons 36. Au contact de la portion de section carrée du mandrin 32 se trouvent des galets formeurs 37 dont la gorge intérieure est au profil du rayon extérieur des angles du mandrin. Les axes de ces galets portent également des poulies ou des engrenages d'entrainement. The element 28 of the extendable mandrel is extended by an expansion mandrel 32 to which it is fixed by a pin 33 and which is therefore fixed. This mandrel has at its rear part four ramps which progressively connect to a part of square section, of the same peripheral length as the mandrels 1, 7 and 27-28. Rollers 34 are arranged on the edges of these ramps, the axes of which carry drive pulleys 35 or pinions 36. In contact with the square section portion of the mandrel 32 are rollers 37 whose internal groove is in profile of the outside radius of the angles of the mandrel. The axes of these rollers also carry pulleys or drive gears.

Le fonctionnement de la machine qui vient d'être décrite ressort clairement de ce qui précède. Des bandes de carton pré- alablement encollées sont enroulées sur le mandrin 1. Le tube continu formé est entrains à la fois en rotation et axialement par la spire 4 de la courroie 3. Ce tube arrive ainsi sur le mandrin de coupe 7 auquel le vérin 19 imprime un mouvement de va-et-vient longitudinal, sa course aller étant effectuée à une vitesse égale à la vitesse d'avance du tube. Les couteaux ll sont appliqués sur le tube, à l'aide du vérin 15, au moment où le mandrin est au voisinage de sa position extrême amont. Comme le chariot 8 se déplace en synchronisme avec le mandrin 7 et le tube formé, les couteaux 11 découpent ce tube en tronçons. The operation of the machine which has just been described is clear from the above. Strips of previously glued cardboard are wound on the mandrel 1. The continuous tube formed is driven both in rotation and axially by the turn 4 of the belt 3. This tube thus arrives on the cutting mandrel 7 at which the jack 19 prints a longitudinal back-and-forth movement, its forward stroke being carried out at a speed equal to the speed of advance of the tube. The knives ll are applied to the tube, using the jack 15, when the mandrel is in the vicinity of its extreme upstream position. As the carriage 8 moves in synchronism with the mandrel 7 and the tube formed, the knives 11 cut this tube into sections.

Les éléments de tube passent sur le mandrin extensible 2728, sont séparés les uns des autres par la poulie 30 et refoulés par les galets 31 sur le mandrin d'expansion 32; celui-ci les déforme et leur donne une section carrée. Les galets 37
a pressent les éléments de tube sur le mandrin 32 et aident"cette déformation.The tube elements pass over the extendable mandrel 2728, are separated from each other by the pulley 30 and pushed back by the rollers 31 onto the expansion mandrel 32; this distorts them and gives them a square section. Pebbles 37
a press the tube elements on the mandrel 32 and help "this deformation.

Il va de soi que la présente invention ne doit pas entre considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. It goes without saying that the present invention should not be regarded as limited to the embodiment described and shown, but covers, on the contrary, all variants.

Claims

1. machine for the continuous manufacture of spiral cardboard polygonal tubes, comprising a fixed circular mandrel on which strips of cardboard or similar material previously glued can be wound, means for axially rotating and displacing the tube formed on the mandrel , a cutting mandrel mounted to rotate and axially movable, means for rotating this cutting mandrel in synchronism with the rotational movement of the tube, cutting members which can be applied to the cutting mandrel, and means for moving in synchronism the cutting mandrel and the cutting members parallel to the axis of the mandrel, charac terized in that the cutting mandrel has a circular section and is connected to a fixed expansion mandrel, of polygonal section, by an extensible mandrel , of circular section whose downstream part is fixed while its upstream part is angularly fixed, but axially movable with the cutting mandrel.

2. - Machine according to claim 1, characterized in that it comprises a drive pulley which is arranged under the extendable mandrel, in contact with the tube elements passing over it, and whose axis is perpendicular to that of the mandrel.

3. - Machine according to claim 1 or 2, characterized in that each of the parts of the extendable mandrel comprises a nozzle extended by rods separated by notches, the rods of each of the elements being engaged in the notches of the other element, and in that the external profile of the rods is cylindrical and substantially the same diameter as the winding mandrel.

4. - Machine according to claim 3, characterized ence that the tip of the upstream part of the expandable and frustoconical mandrel while that of the downstream part of this mandrel is cylindrical cy

5. - Machine according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises, drive rollers in contact with the cylindrical portion of the downstream part of the extendable mandrel.

6. - Machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the expansion mandrel presents at its rear part of the ramps which progressively connect to a part of polygonal section of the same peripheral length as the extendable mandrel.

7. - Machine according to any one of the preceding claims, characterized in that it includes a fixed axis on the downstream end of which is fixed the downstream part of the extendable mandrel, a sheath which can both slide axially and rotate on said axis, in 8 the winding mandrel, the downstream end of which is connected by a bearing to the upstream part of the extendable mandrel, and on which the cutting mandrel is fixed, means for rotating the sheath , and means for synchronously moving the sheath and the cutting members parallel to the axis of the mandrels.