FR2468448A1 - Dispositif et procede pour le decoupage de rouleaux de matiere de forme allongee - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une machine et un procédé pour le découpage de rouleaux R allongés de matière en bande continue bobinée sur un mandrin tubulaire C, en utilisant une lame de couteau circulaire à double arête tranchante 42 en combinaison avec une lame de scie circulaire 44. Les deux lames sont montées à rotation dans un chariot rigide commun 36. Le chariot est monté dans le groupe de découpage 30 de manière à pouvoir se déplacer parallèlement à l'axe du rouleau allongé pour prendre plusieurs positions de coupe dans la direction longitudinale du rouleau et de manière à pouvoir se déplacer en une passe de coupe perpendiculaire a l'axe du rouleau allongé. La machine et le procédé de la présente invention peuvent également utiliser une lame de couteau séparée 68 pour couper le mandrin C du rouleau R

Description

La présente invention concerne de façon générale des machines de coupe à

double lame rotative qui sont conçues pour découper en rouleaux plus étroits ou en bandes minces des rouleaux allongés de matière en bande continue bobinée sur un mandrin tubulaire et, plus précisément, des dispositifs pour segmenter des rouleaux denses de matières telles que des pellicules de polyéthylène ou d'autres matières plastiques et le papier, aussi bien que des matières moins denses, comme le tissu.

Une machine de coupe à lames rotatives comporte typique-

ment un bâti qui contient un arbre fixe, dirigé longittdina-

lement, destiné à recevoir et à supporter un rouleau de matière muni d'un mandrin tubulaire. Le rouleau de matière est mis en rotation autour de l'axe de l'arbre longitudinal au moyen d'un plateau qui est appliqué contre l'une des extrémités du rouleau et qui est entraîné par un mécanisme de commande à haute vitesse variable. Des lames rotatives ultrarapides sont montées sur un groupe-support qui est mobile dans le sens de son rapprochement et de son éloignement de l'arbre de support fixe. A son tour, le groupe-support est monté sur un chariot mobile équipé d'un mécanisme de positionnement qui peut être mis sélectivement en prise avec le bâti de la machine de coupe, de telle sorte que

le chariot puisse être déplacé pas à pas dans la direction paral-

lèle à l'axe de l'arbre de support pour amener le groupe-support et les lames rotatives dans des positions repérées successives de coupe dans la direction longitudinale de la machine, vers l'extrémité du rouleau de matière contre laquelle est appliqué

le plateau. Après chaque pas d'avance du chariot, le groupe-

support est manoeuvré, automatiquement ou à la main, pour dépla-

cer la lame vers l'intérieur en direction de l'arbre de support fixe, de telle sorte que la lame avance dans un plan de coupe

qui est pratiquement perpendiculaire à l'axe de l'arbre longitu-

dinal et qu'elle tranche transversalement le rouleau de matière et son mandrin pour sectionner ce rouleau de matière en bandes

ou rubans.

Les premières machines à lame rotative utilisaient une seule lame rotative de couteau ou de scie pour sectionner le rouleau. Ultérieurement, des machines de coupe à lames rotatives

ont été équipées de deux lames. Une lame rotative de scie ser-

vait à effectuer une coupe grossière à travers la matière en bande continue et à travers le mandrin, tandis qu'un couteau d'ébarbage était utilisé pour produire des surfaces de coupe relativement lisses, définissant les côtés opposés des bandes

ou rubans.

Des machines de coupe à couteaux rotatifs perfectionnées notamment du type décrit dans les brevets des Etats-Unis

no 3 752 024 et 3 700 402, sont équipées de mécanismes qui assu-

rent simultanément des opérations de sciage et d'ébarbage. La machine du brevet des Etats-Unis no 3 752 024 comporte deux bras porte-lame et des transmissions articulées pour faire tourner la lame de couteau et la lame de scie en contact simultané avec le rouleau de matière en bande continue. En conséquence d'une telle disposition, il est nécessaire de remettre constamment en bonne position les transmissions articulées pour que la machine travaille correctement à tout moment. En outre, le montage de la lame de couteau et de la lame de scie sur des bras qui sont mobiles l'un par rapport à l'autre donne lieu à un risque accru de vibrations et, en conséquence, de défaut d'alignement entre

les lames.

Au fur et à mesure que de tels systèmesvieillissent et

que les transmissions de synchronisation s'usent, ces difficul-

t.és s'aggravent, au point qu'il devient difficile de contrôler les degrés respectifs de pénétration de la lame.de couteau et de la lame de scie dans le rouleau de matière en bande continue

et qu'en conséquence, il n'est plus possible d'assurer avec pré-

cision que l'une des lames est en avance sur l'autre dans le

processus de coupe à travers la matière en bande continue.

Les machines classiques utilisent l'une ou l'autre ou

l'une et l'autre des lames rotatives pour sectionner le man-

drin tubulaire. Typiquement, le mandrin tubulaire est fait de carton, matière plus abrasive que la matière en bande continue qui est bobinée sur le mandrin. Les lames s'émoussent donc

rapidement en conséquence du découpage de la matière du mandrin.

En outre, il existe de nombreuses applications dans lesquelles la matière en bande qui a été enlevée par l'action de coupe des lames pourrait être récupée et utilisée pour la fabrication

d'une nouvelle matière en bande. Or, dans les machines classi-

ques utilisant la lame de scie pour sectionner à la fois le mandrin et la matière en bande continue, la poussière et les rognures de carton résultant de l'opération de sciage sur le mandrin de carton contaminent la matière en bande continue, la

rendant impropre à la récupération.

Les machines classiques produisent fréquemment une quan-

tité importante de chaleur au cours de l'opération de découpage, en conséquence de la vitesse de rotation élevée de la lame ou des lames par rapport à la vitesse de rotation du rouleau de matière en bande continue. Lorsque la matière en bande continue est fusible, cette chaleur donne fréquemment lieu à un degré

indésirable de fusion de la matière au niveau des faces d'extré-

mité des bandes ou rubans.

De façon générale, la présente invention a pour but de fournir un dispositif et un procédé améliorés pour le découpage

de rouleaux de matière en bande continue, remédiant aux diffi-

cultés évoquées ci-dessus. Plus précisément, la présente inven-

tion propose un dispositif et un procédé utilisant une lame de couteau à double arête tranchante et une lame de scie circulaire, montées dans un plan de coupe commun sur un chariot rigide. Les deux lames agissent simultanément sur le rouleau allongé de matière en bande continue pour découper cette matière en bandes ou rubans et la distance de centre à centre entre les lames

reste constante pendant la passe de coupe.

Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif et un procédé pour découper le mandrin tubulaire avec un coupe-mandrin séparé, non contaminant, monté sur le

même chariot que les lames rotatives de couteau et de scie.

Un autre but encore de la présente invention est de fournir une lame rotative de couteau qui est entraîné à la vitesse périphérique du rouleau de matière en rotation, de façon à réduire au minimum la quantité de chaleur produite par-l'opération de coupe et à diminuer la tendance à la fusion des surfaces de coupe constituant les extrémités des bandes

ou rubans.

D'après un mode de réalisation donné à titre d'illus-

tration pour mettre en évidence les buts et caractéristiques de la présente invention, il est prévu, pour le découpage de rouleaux allongés de matière en bande continue bobinée sur un mandrin tubulaire, une machine qui comprend un bâti, un organe saisissant le rouleau et des moyens pour faire tourner cet organe, montés à l'une des extrémités du bâti et agencés de manière à saisir l'une des extrémités d'un rouleau de matière en bande continue pour faire tourner ce rouleau. L'axe de l'organe saisissant le rouleau coïncide avec celui du mandrin tubulaire et définit l'axe de la machine. Il est prévu un groupe de découpage, comprenant un chariot monté de manière à pouvoir se déplacer parallèlement à l'axe de la machine vers plusieurs positions de coupe dans la direction longitudinale du rouleau et à pouvoir effectuer un autre mouvement en-une passe de coupe

pratiquement rectiligne, perpendiculaire à l'axe de la machine.

Une lame de couteau circulaire et une lame de scie circulaire sont montées l'une et l'autre à rotation dans le chariot, dans un plan commun perpendiculaire à l'axe de la machine. Des organes moteurs sont prévus pour faire tourner la scie circulaire. Le

chariot comporte des moyens d'avancement pour lui faire effec-

tuer la passe de coupe entre une position de repos, dans laquelle les lames circulaires sont à distance du rouleau de matière, et une position de coeur dans laquelle les lames circulaires sont

contiguës au mandrin du rouleau de matière. Des moyens de comman-

de automatique sont prévus pour coordonner les mouvements du

groupe de découpage.

La présente invention proposeégalement un procédé de dé-

coupage de rouleaux allongés de matière en bande continue bobinée sur un mandrin tubulaire, comprenant les opérations consistant à faire tourner une bande continue de matière bobinée sur un mandrin tubulaire autour de l'axe du mandrin, à former un sillon dans la bande continue de matière, perpendiculairement à l'axe du mandrin, pratiquement sur toute l'étendue radiale de la ma-

tière en bande continue que porte le mandrin, au moyen d'un pre-

mier dispositif de coupe, puis à découper le mandrin au moyen d'un second dispositif de coupe différent du premier dispositif

de coupe.

On comprendra mieux la brève description qui précède,

ainsi que d'autres buts, caractéristiques et avantages de la

présente invention, on considérant la description détaillée

qui suit, relative au mode de réalisation de la présente inven-

tion qui est actuellement préféré, mais n'est donné qu'à titre

d'indication en référence aux dessins ci-annexés.

La figure 1 est une vue en élévation latérale de la machi-

ne de découpage à double lame perfectionnée suivant la présente

invention, certaines parties ayant été découpées.

La figure 2 est une vue en coupe, faite essentiellement suivant la ligne 2-2 de la figure 1 dans le sens des flèches et

montrant des détails du dispositif de découpage.

La figure 3 est une vue en coupe, faite essentiellement suivant la ligne 3-3 de la figure 1 dans le sens des flèches

et montrant d'autres détails du dispositif de découpage.

La figure 4 est une vue en élévation d'extrémité d'une partie du dispositif de coupe, faite à une échelle un peu plus grande et avec coupe partielle d'une partie du rouleau de bande continue. La figure 5 est une vue en coupe, faite essentiellement suivant la ligne 5-5 de la figure 4 dans le sens des flèches et montrant l'action simultanée de coupe et de sciage des lames respectives.

La figure 6 est une vue en élévation d'extrémité, sembla-

ble à celle de la figure 4, illustrant la coupe des lames de scie dans leur position de coeur et l'entrée en contact du dispositif

coupe-mandrin avec le mandrin.

La figure 7 est une vue en coupe, faite essentiellement suivant la ligne 7-7 de la figure 6 dans le sens des flèches

pour montrer l'opération de coupe du mandrin.

La figure 8 enfin est une vue partielle à échelle beau-

coup plus grande, montrant les détails des dents de la lame de

scie suivant la présente invention.

On se référera maintenant aux dessins, et plus particu-

lièrement à la figure 1 pour décrire une machine de coupe à double lame rotative suivant la présente invention, désignée

dans l'ensemble par le numéro de référence 10. La machine com-

prend un bâti ou support 11 avec une cage verticale 12 à l'une de ses extrémités et un montant 14 à son autre extrémité. La cage 12 et le montant 14 sont raccordés rigidement par des

poutres-caissons 22, 22 et des rails latéraux 24, 24 qui s_é-

tendent longitudinalement. Un bras de support d'extrémité 16, susceptible de pivoter autour d'un pivot 18 entre une première position dressée, représentée sur la figure 1, et une seconde

position de dégagement (non représentée), est monté sur le-

montant 14. Un arbre de support fixe 20 dirigé longitudinalement s'étend à partir de la cage verticale 12 et est supporté à son extrémité opposée par le bras de support d'extrémité 16, selon

une disposition connue en soi pour des machines à découper con-

çues pour le découpage de rouleaux de matière relativement larges..

L'axe de l'arbre de support fixe 20 coïncide avec celui d'un

plateau 26 qui définit l'axe de la machine.

L'arbre de support 20 est destiné à recevoir un rouleau R de matière en bande continue bobinée sur un mandrin tubulaire C qui est typiquement fait de carton (voir figure 5). Le rouleau R doit être découpé en multiples bandes ou rubans S de largeur

déterminée, par commande manuelle ou automatique.

Pour mettre en place le rouleau R sur l'arbre de support , on fait pivoter le bras de support d'extrémité 16 dans sa position de dégagement et on glisse le rouleau R sur l'arbre de support 20. La première extrémité du rouleau de matière R est

mise en contact avec un organe de saisie du rouleau, par exem-

ple un plateau 26 qui est réalisé sous forme classique, compor-

tant plusieurs éléments de préhension du rouleau que l'on peut faire pénéter dans la périphérie externe du rouleau R pour fixer celui-ci, l'une de ses extrémités étant appliquée contre la surface d'extrémité contiguë du plateau 26. L'organe de saisie

du rouleau peut être également du type à pince extensible, com-

prenant un élément qui s'écarte à l'intérieur du mandrin tubu-

laire C pour saisir le rouleau R. Une fois que le rouleau R a été mis en contact intime avec le plateau 26, le bras de support d'extrémité 16 est ramené dans sa position dressée, représentée

sur la figure 1, par l'extension du vérin de montage 28. Un dis-

positif propre à faire tourner le plateau 26 et le rouleau R fixé sur celui-ci par rapport à l'arbre de support fixe 20 est contenu dans la cage 12, avec des moyens de commande destinés

à coordonner le fonctionnement des divers éléments de la machine.

La machine 10 comprend un groupe de découpage amélioré à lames de couteau et de scie, désigné dans l'ensemble par le numéro de référence 30 et monté dans la machine 10 sur les rails latéraux 24, 24 de manière à pouvoir effectuer un mouvement longitudinal, parallèle à l'axe de la machine. Le groupe de découpage 30 se déplace le long des rails latéraux 24, sur des roulements 32 ou d'autres organes similaires à faible frottement (nettement visibles sur la figure 2), sous l'effet de la rotation d'une vis-mère de commande 34 pour le positionnement automatique ou manuel dans des positions de découpage le long de l'axe de la machine. La vis-mère 34a s'étend entre la cage 12 et un bloc palier 34b à l'extrémité opposée de la. machine 10. La vis-mère 34a est entraînée par des moyens appropriés à l'intérieur de la cage 12, pour placer le groupe de découpage 30 dans des positions de découpage choisies dans la direction longitudinale de la

machine et l'y maintenir.

Comme on peut le voir nettement sur la figure 2, le groupe de découpage comprend un chariot porte-lames de couteau et de scie 36 qui est constitué par un ensemble soudé ou une structure rigide similaire et qui comporte des bras de support supérieurs et inférieurs, désignés respectivement par 38 et 40. Une lame de couteau circulaire à deux arêtes tranchantes 42 est montée à rotation sur un bras de support supérieur 38 et une lame de scie circulaire 44 est montée à rotation sur un bras de support

inférieur 40. La lame de couteau 42 et la lame de scie 44 tour-

nent l'une et l'autre dans un plan de coupe commun, perpendicu-

laire à l'axe de la machine. Comme on le verra plus en détail ci-après, pendant la première partie de la passe de coupe de la

machine 10, on peut faire tourner la lame de couteau 42 approxi-

mativement à la même vitesse périphérique que la surface externe du rouleau R. au moyen d'un moteur de couteau à vitesse variable 46 monté sur le chariot 36. L'arbre de commande 46a du moteur de

couteau 46 est accouplé à la lame de couteau 42 par une transmis-

sion à courroie et poulies comprenant une poulie 48 sur l'arbre

moteur 46a, une poulie 50 sur la lame de couteau 42 et une cour-

roie 52 passant sur les poulies 48, 50. La transmission à cour-

roie et poulies est agencée de façon à produire la vitesse de

rotation. requise de la lame de couteau 42 par rapport à la vi-

tesse de rotation du rouleau R.

La lame de scie 44 est entraînée en rotation indépendam-

ment de la lame de couteau 42 par un second moteur de scie à vitesse variable 54 qui est monté sur un support approprié prévu sur le chariot 36. L'arbre de commande 54a du moteur de scie 54

est accouplé à la lame de scie 44 par une transmission à cour-

no roie et à poulies, comprenant la poulie 56 sur l'arbre moteur 54a, la poulie 58 sur la lame de scie et la courroie 60 passant sur les poulies 56, 58. La transmission à courroie et poulies est agencée de façon à faire tourner la lame de scie 44 à une vitesse périphérique qui est égale ou supérieure à la vitesse périphérique du rouleau R au point de contact entre la lame de

scie 44 et le rouleau R, du début à la fin de la passe de coupe.

Etant donné qu'en l'absence de dispositions particulières, la vitesse périphérique à ce point de contact diminuerait au cours de la passe de coupe, au fur et à mesure que le rayon non entaillé

du rouleau R se réduit, il est possible, soit de ralentir la vi-

tesse de rotation de la lame de scie 44, soit d'augmenter la vitesse de rotation du rouleau R pour maintenir pratiquement le même rapport de vitesses. En ralentissant la vitesse de rotation de la lame de scie 44, on réduira la quantité de chaleur produite

pendant l'opération de sciage, ce qui abaisse au minimum le ris-

que de fusion de la matière au niveau des surfaces d'extrémité des bandes ou rubans S. Comme on l'a indiqué sur la figure 2, la lame de couteau 42 et la lame de scie 44 tournent toutes deux dans un sens et le

rouleau R dans le sens opposé.

Le chariot 36 est monté dans le groupe de découpage 30 de manière à se déplacer perpendiculairement à l'axe de la machine pendant une passe de coupe. Comme le montre la figure 3, des douilles à coussinet 62, 62 supportent le chariot 36 sur une paire de rails 64, 64 dirigés transversalement. Un vérin 66 de translation du chariot 66 (figure 2) fait avancer le chariot 36 du début à la fin de la passe de coupe. Sur les figures2 et 3, le chariot 36 est représenté dans sa position de repos. Pendant la passe de coupe, le chariot 36 se déplace vers la gauche en considérant la figure 3 (ou vers la droite en considérant la figure 2). Le chariot est éloigné du rouleau R à la fin de la passe de coupe, ainsi que pour le chargement et le déchargement du rouleau R, par inversion de l'alimentation du vérin 66 de

translation du chariot.

Le groupe de découpage 30 de la présente invention com-

prend une lame séparée 68 de coupe du mandrin. Typiquement, le mandrin C du rouleau R est fait de carton, qui est beaucoup plus abrasif que la matière en bande continue bobinée sur le rouleau R. C'est pourquoi la présente invention fait usage d'une lame coupe-mandrin séparée 68 qui est facilement démontable ou remplaçable. La lame coupe-mandrin 68 est montée à rotation à l'extrémité d'un porte-lame de mandrin 70 qui est fixé à son

tour sur le chariot 36 par une plaque de montage 72 boulonnée.

Comme on le verra plus en détail ci-après, le porte-lame de mandrin 70 est monté sur le chariot 36 dans une position telle

que l'arête tranchante de la lame coupe-mandrin 68 prenne con-

tact avec le mandrin C du rouleau R et y pénètre au moment o

le chariot 36 atteint la fin de sa passe de coupe. La lame coupe-

mandrin 68 est montée sur le chariot 36 à une hauteur telle que son axe central se déplace sur une ligne qui coupe l'axe de la machine. D'après une autre disposition possible, illustrée par la figure 3, le porte-lame de mandrin 70 est monté de manière à être mobile par rapport au chariot 36, un vérin supplémentaire 78 de commande de la lame de mandrin étant utilisé pour produire une poussée complémentaire de la lame coupe-mandrin 68 à la fin de la passe de coupe et pour garantir que la lame coupemandrin 68 prendra la position de découpage du mandrin. Comme on peut le voir nettement sur la figure 1, la lame coupe-mandrin 68 tour- ne dans un plan pratiquement commun avec le plan de rotation

des lames de couteau et de scie 42, 44.

Sur la figure 4, les lignes discontinues indiquent la position des lames de couteau et de scie 42, 44 lorsque le chariot 36 est dans sa position de repos, tandis que les lignes continues montrent la position des lames vers le milieu de la

passe de coupe.

En raison de la construction en une seule pièce du chariot porte-lames de couteau et de scie 36, la distance de centre à centre entre la lame de couteau 42 et la lame de scie 44 reste fixe et constante pendant toute la passe de coupe. Pour beaucoup de matières, il est préférable que la lame de couteau 42 soit en avance sur la lame de scie 44 dans sa coupe à travers le rouleau

R, mais la machine de la présente invention peut aussi fonction-

ner avec une profondeur de coupe égale-des deux lames de couteau 42 et de scie 44 ou avec la lame de scie 44 en avance sur la

lame de couteau 42. Pour modifier de la sorte le mode de fonc-

tionnement, il suffit de changer la position relative des lames 42, 44 sur le chariot 36 en utilisant une ou plusieurs pièces de montage excentré, en soi connues, pour ces lames sur leurs bras respectifs 38, 40 dans le chariot 36. Lorsqu'on veut que l'une des lames soit en avance sur l'autre, le résultat voulu est obtenu avec une avance aussi faible que 0, 635 à 1,524 mm environ ou davantage, suivant l'épaisseur de la matière en bande continue. Il sera nécessaire d'affûter périodiquement la lame de couteau 42, encore que la fréquence de ces opérations soit

considérablement réduite par l'utilisation de la lame coupe-

mandrin séparée 68. On peut s'attendre à une légère diminution

du diamètre extérieur de la lame 42 en conséquence de l'aff -

tage. A la suite d'un affûtage, il peut être nécessaire de régler la position de montage d'une lame ou des deux lames par rapport au rouleau R, afin de compenser l'usure de la lame de couteau. Un tel réglage peut être effectué par n'importe quels moyens classiques, par exemple par un excentrique situé sur le bras de support supérieur 38 et coopérant avec le dispositif de montage de la lame de couteau 42 sur ce bras. Des dispositions classiques semblables peuvent être prises pour compenser l'usure de la lame de scie 44 et pour compenser par décentrage un dépla-

cement de la lame de couteau 42.

D'après ce qui est représenté sur la figure 5, la lame de couteau 42 est un modèle classique de lame à double arête tranchante et elle présente des surfaces externes 42a, 42b meulées en creux. Lorsque la lame de couteau 42 est en avance sur lalame de scie 44, elle remplit la fonction principale de coupe et la lame de scie 44 sert à enlever la matière entre les deux arêtes tranchantes de la lame de couteau 42. Etant donné que la lame de couteau 42 est entraînée par le rouleau R et qu'elle tourne donc à la même vitesse périphérique au point de contact entre elle et le rouleau R, peu de chaleur est produite par

l'opération principale de coupe. Ce mode opératoire est particu-

lièrement avantageux lorsque la matière en bande continue enrou-

lée sur le rouleau R est fusible à une température relativement

basse.

La figure 6 montre la position de la lame de couteau 42, de la lame de scie 44 et de la lame coupe-mandrin 68 à la fin de la passe de coupe du chariot 36. Dans cette position, la lame de couteau 42 a complètement sectionné la matière enroulée sur le rouleau R et la lame de scie 44 a enlevé toute la matière de l'entaille G au fur et à mesure de sa formation. En outre, la lame coupe-mandrin 68 a été amenée à traverser le mandrin C par

le chariot 36 (non représenté). Afin de faciliter l'effet de cou-

pe de la lame coupe-mandrin 68, l'arbre de support 20 comporte un manchon extérieur 74 de teflon. Le manchon de teflon 74 empêche un entaillage de l'arbre de support 20 et prolonge la durée utile de la lame coupe-mandrin 68, tout en offrant une surface de support contre laquelle la lame coupemandrin 68 peut agir en produisant une coupe plus nette. Comme on peut le voir

nettement sur la figure 7, la lame coupe-mandrin 68 n'est biseau-

tée que d'un côté. L'unique biseau est du c8té de l'extrémité de déchargement de la machine, c'est-à-dire du côté de l'extrémité

opposée au plateau 26' Un unique biseau donne une coupe plus net-

te du mandrin C et facilite la séparation des multiples bandes ou rubans S. La figure 8 montre un détail des dents 76 de la lame de scie 44. D'après ce qui a été indiqué précédemment, la lame de scie 44 sert principalement à l'enlèvement de matière et, par conséquent, elle a la forme prévue habituellement pour une telle opération, avec des pastilles de carbure pour une durée utile

prolongée et un travail plus propre.

Dans les conditions normales de travail, le moteur de

couteau 46 peut être utilisé pour faire tourner la lame de cou-

teau 42, pratiquement à la même vitesse périphérique que-la surface du rouleau R en rotation. Le vérin 66 d'avance du chariot est alors actionné et les lames de couteau et de scie 42, 44

sur le chariot 36 sont amenées au contact de la surface du rou-

leau R. Après l'établissement du contact entre la lame de cou-

teau 42 et la surface du rouleau R. la force exercée entre le rouleau R et la lame 42 par le vérin 66 d'avance du chariot sera suffisante pour que la lame de couteau 42 soit entraînée à la

même vitesse linéaire que la bande de matière qui subit la coupe.

Après l'établissement du contact, le premier moteur 46 peut être

arrêté, à la main ou au moyen d'un interrupteur sensible au cou-

ple (non représenté) associé au moteur 46.

Dans la forme de réalisation ici décrite de la présente

invention, la lame de couteau 42 est montée sur le bras de sup-

port supérieur 38 et la lame de scie 44 sur le bras de support inférieur 40 afin de faciliter la récupération de la matière enlevée du rouleau R en vue de sa réutilisation. Mais il est bien entendu que la position relative des lames de-couteau 42

et de scie 44 pourrait être inversée. De même, le chariot porte-

lames 36 a été décrit comme étant mobile, tandis que l'arbre de support 20 est fixe. Sans que l'on s'écarte du cadre de la présente invention, le chariot 36 pourrait être fixe et l'arbre de support avec le plateau 26 qui lui est associé pourraient être mobiles par rapport au chariot. D'autre part, l'arbre de support décrit a son axe dirigé horizontalement, Il est envisageable, dans le cadre de la présente invention, d'orienter l'arbre de support 20 de sorte que son axe soit dirigé verticalement et d'orienter le chariot 36 de telle manière que le plan commun de

rotation des lames de couteau et de scie 42, 44 soit horizontal.

24684b;8 De même, la forme de réalisation décrite de la présente invention utilise une lame coupe-mandrin qui est circulaire, mais il pourrait être envisagé d'utiliser n'importe quel type classique de lame de coupe, par exemple un couteau non rotatif, une lame de rasoir ou un organe de coupesimilaire. On notera, en se référant à la figure 2 et à la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre des lames de couteau

et de scie 42, 44 qui y est indiquée, qu'il est possible d'in-

verser le sens de rotation de l'une des lames ou de l'une et l'autre par rapport au sens de rotation anti-horaire du rouleau R. Il se peut que l'on découvre que les conditions les plus avantageuses pour découper certaines matières en bande continue bobinées sur le rouleau R consistent à faire tourner l'une ou l'une et l'autre des lames de couteau et de scie 42, 44 dans le sens inverse à celui de la rotation de la surface de la matière

en bande continue sur le rouleau R. Il va de soi que les vites-

ses relatives des lames de couteau et de scie, l'une par rapport à l'autre et par rapport à la vitesse du rouleau R, sont une question de choix, en fonction de la matière particulière que l'on soumet au découpage. Ces vitesses sont typiquement choisies

sur une base empirique.

Le chariot 36 est construit de telle manière que ses bras de support supérieur et inférieur 38, 40 sôient situés, l'un par rapport à l'autre et par rapport aux lames de couteau

et de scie 42, 44, de sorte que la distance entre la circonfé-

rence de la lame de couteau 42 et le cercle extérieur de la lame de scie 44 soit, de préférence, plus grande que le diamètre extérieur du mandrin C. Ainsi, comme le montre la figure 6, au moment o le chariot 36 est dans sa position de coeur à la fin de la passe de coupe, les lames de couteau et de scie 42, 44 se trouveront au-dessus et au-dessous du mandrin C et les centres de rotation des lames seront situés sur la verticale passant par le centre du rouleau R au moment o la lame coupe- mandrin 68 achève sa coupe à travers le mandrin C et occupe la position de coupe du mandrin. La position effective des lames de couteau et de scie 42, 44 par rapport au rouleau R n'a pas une importance décisive, pourvu qu'il y est un espace libre suffisant pour être sûr que ni l'une ni l'autre des lames n'entrera en contact avec

le mandrin C lorsque la lame coupe-mandrin 68 est dans la posi-

tion de coupe du mandrin à l'achèvement complet de sa course.

Lorsque la machine 10 de la présente invention est uti-

sée pour découper les rouleaux R de matière en bande continue -5 sur un mandrin C qui a un diamètre supérieur à la distance entre la circonférence de la lame de couteau 42 et le cercle extérieur de la lame de scie 44, elle est réglée de manière à arrêter la passe de coupe du chariot 36 avant que celui-ci n'arrive au point o les lames de couteau et de scie 42, 44 entreraient en contact avec le mandrin C. La lame coupe- mandrin 68 est réglée de façon à sectionner le mandrin C et à entrer en contact avec le manchon

de teflon 74, selon ce qui a été expliqué précédemment.

Suivant la présente invention, le chariot porte-lames de couteau et de scie 36 est construit avec son bras de support supérieur 38 et son bras de support inférieur 40 en position fixe l'un par rapport à l'autre. Un tel mode de construction assure la rigidité et élimine le risque de mouvement relatif entre les lames de couteau et de scie 42, 44 ce qui est une source de vibrations dans une machine classique comportant des bras mobiles séparés pour les lames. Dans le cas typique, le chariot 36 peut être fabriqué en acier soudé d'une seule pièce,

ayant une épaisseur suffisante pour présenter une grande rigidi-

té. Dans la machine perfectionnée 10 de la présente inventionr la lame de scie 44 enlève la matière du rouleau R-pour former le sillon G. Cette matière est enlevée sous forme de copeaux ou de rubans qui, dans le cas de certaines matières comme le

polyéthylène peuvent être récupérés pour la production de nou-

veaux rouleaux de matière en bande continue. Dans de tels cas, il est important que la matière enlevée ne soit pas souillée par de la poussière ou des -rognures de carton qui peuvent résulter

de la coupe du mandrin C par une lame de scie. La présente inven-

tion exclut une telle contamination par l'emploi d'une lame de couteau qui tranche proprement le mandrin, sans produire de poussière ou de rognures de carton du mandrin. En outre, la lame de scie 44 n'entre pas en contact avec le mandrin C et il n'y a aucun risque que de la poussière ou des rognures de carton soient entraînées par la lame de scie dans la zone o la matière enlevée du rouleau R est recueillie pour sa réutilisation.Comme le montre la figure 4, la matière enlevée du rouleau R suit une

trajectoire pratiquement tangentielle à partir du point de con-

tact entre le rouleau R et la lame de scie 44, trajectoire dans laquelle elle peut être avantageusement recueillie dans un collecteur à aspiration ou un dispositif similaire (non représen- té). Afin de faciliter une compréhension plus complète de la présente invention, on considèrera maintenant une succession typique d'opérations de coupe du rouleau R sur la machine 10

de la présente invention.

Un rouleau R de matière en bande continue bobinée sur un mandrin creux C est mis en place sur l'arbre de support 20

non rotatif par l'opérateur de la machine et saisi par le pla-

teau 26. Le vérin de montage 28 est actionné pour faire pivoter

en place la plaque de support 16 et la machine est prête à fonc-

tionner. Le chariot 36 est réglé dans la position appropriée dans la direction longitudinale de la machine, c'est-à-dire dans une première position de découpage, la plus éloignée du plateau 26. Ce positionnement est effectué par commande automatique ou manuelle du dispositif d'entraînement à vis-mère 34 qui fait avancer le groupe de découpage 30 le long des rails latéraux

sur les patins à coussinet 32 ou autres organes à faible fric-

tion. Une fois que le groupe de découpage 30 est en bonne posi-

tion à proximité du rouleau R, les moteurs à vitesse variable de couteau et de scie 46, 54 sont mis en marche, pour faire tourner à la fois la lame de couteau 42 et la lame de scie 44

à la vitesse qui convient dans la bonne direction.

En service, la lame de couteau 42 est entraînée par son

moteur 46 à une vitesse périphérique qui est approximativement-

égale à la vitesse superficielle du rouleau R. Par contre, la lame de scie 44 est entraînée en rotation par son moteur 54 à

une vitesse qui est égale ou supérieure à la vitesse superficiel-

le du rouleau R. En faisant tourner la lame de scie à une vites-

se un peu plus élevée que celle du-rouleau R, on présume que la lame de scie découpera la matière enlevée sous forme de copeaux,

qui sont faciles à manipuler, plutôt que sous forme de rubans.

Lorsque la lame de couteau 42 et la lame de scie 44 ont atteint l'une et l'autre la vitesse qui convient, le vérin 66 d'avance du chariot est actionné pour déplacer le chariot 36 perpendiculairement à l'axe de la machine le long du rail 64, jusqu'à ce que la lame de couteau 42 et/ou la lame de scie 44 entrent en contact avec le rouleau R en rotation. A ce moment, le moteur 46 du couteau peut être arrêté à la main ou au moyen d'un manomètre de couple associé à la transmission de sortie du moteur de couteau 46, la lame de couteau 42 étant alors mise en

rotation par son contact avec le rouleau R en rotation. A tout.

moment, la lame de scie 44 tourne à une vitesse suffisante pour assurer que la matière sera enlevée du rouleau R sous une forme appropriée, par exemple en copeaux, en rubans, etc., selon la matière de la bande continue. D'après ce qui est représenté, la lame de scie 44 tourne dans un sens tel que les surfaces de contact se déplacent dans le même sens relatif, mais on notera qu'il peut être plus avantageux, avec certaines matières, que la machine 10 de la présente invention travaille par rotation de la lame de scie 44 en sens opposé par rapport au rouleau R. A la suite du contact initial de la lame de couteau 42 et de la lame de scie 44 avec la matière bobinée sur le rouleau R, le vérin 66 d'avance du chariot continue son extension, d'o il résulte que la paire de lames entaille le rouleau R en formant le sillon G. Au cours de la passe de coupe, le diamètre effectif du rouleau R diminue et il est possible, soit d'augmenter la vitesse de rotation du rouleau R., soit de diminuer la vitesse de rotation de la lame de scie 44 pour maintenir une différence pratiquement constante entre la vitesse périphérique de la lame 44 et la vitesse superficielle de la matière sur le rouleau R au

point de contact avec ce dernier.

Le chariot 36 continue à se déplacer perpendiculairement à l'axe de la machine jusqu'à ce qu'il atteigne une position de coeur dans laquelle les lames de couteau et de scie 42, 44 sont contiguës au mandrin, ce qui correspond à la fin de la passe de coupe. Avant de prendre la position de coeur à la fin de la passe

de coupe, la lame de couteau 42 et la lame de scie 44 ont tran-

ché pratiquement en totalité la matière sur le rouleau R; toute-

fois, en raison du rapport entre le diamètre extérieur du mandrin C et la distance entre la circonférence extérieure de la lame de couteau et le cercle extérieur de la lame de scie 441, ni l'une 246844-t8 ni l'autre de ces lames n'est entrée en contact avec la matière du mandrin. Tandis que le chariot 36 poursuit son mouvement transversal pour atteindre sa position de coeur à la fin de la passe de coupe, la lame coupe-mandrin 68 entre en contact avec le mandrin C et tranche proprement celui-ci en prenant appui sur

le manchon de teflon 74 que porte l'arbre de support 20.

Lorsque le chariot 36 a atteint sa position de coeur à la fin de la passe de coupe, le dispositif de commande de la

machine amène le vérin 66 d'avance du chariot à ramener le cha-

riot 36 dans sa position de repos. Le groupe de découpage 30 est alors réglé longitudinalement, dans la direction parallèle à

l'axe de la machine, dans la position de coupe suivante et l'o-

pération est répétée.

Lorsque le rouleau R a été entièrement découpé en multi-

ples bandes ou rubans S, le fonctionnement de la machine est interrompu, le vérin de montage 28 est rétracté, d'o il résulte que la plaque de support 16 s'écarte en pivotant de l'extrémité libre de l'arbre de support 20, et les multiples bandes ou rubans

S juxtaposés peuvent être extraits de l'arbre de support 20.

La description qui précède se prête à un certain nombre

de modifications, variantes et substitutions et, dans certains cas, certaines caractéristiques de l'invention seront mises à

profit sans application correspondante d'autres caractéristiques.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Machine pour le découpage de rouleaux allongés de matière en-bande continue bobinée sur un mandrin tubulaire, comprenant un bâti, un organe saisissant le rouleau en rotation qui définit l'axe de la machine et est monté sur le bâti pour saisir l'une des extrémités d'un rouleau de matière en bande continue et faire tourner ce rouleau, et un groupe de découpage comprenant un chariot monté de manière à pouvoir se déplacer parallèlement à l'axe de la machine vers plusieurs positions de coupe dans la direction longitudinale du rouleau et à pouvoir effectuer un mouvement essentiellement rectiligne en une passe de coupe perpendiculaire à l'axe de la machine, caractérisée en ce que le groupe de découpage (30)comporte une lame circulaire de couteau (42) et une lame circulaire de scie (44) dont chacune est montée rigidement à rotation sur le chariot dans un plan commun perpendiculaire à l'axe de la machine, la distance de centre à centre entre la lame circulaire de couteau et la lame circulaire de scie restant pratiquement constante pendant toute

la passe de coupe, en ce que des organes moteurs (54) sont pré-

vus pour faire tourner la lame circulaire de scie (44), en ce que des moyens d'avancement (66) déplacent le chariot (36) d'une extrémité à l'autre de la passe de coupe, entre une position de repos dans laquelle les lames circulaires sont éloignées du rouleau de matière et une position de coeur dans laquelle les lames circulaires sont contiguës au mandrin du rouleau de matière, et en ce que des moyens de commande automatique coordonnent le

fonctionnement du groupe de découpage.

2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que d'autres organes moteurs (46) entraînent indépendamment en rotation la lame circulaire de couteau (42) à une vitesse et dans une direction semblables ou différentes de celles de la lame circulaire de scie (44).

3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le centre de la lame circulaire de couteau (42) et le centre de la lame circulaire de scie (44) se déplacent le long de lignes essentiellement droites, parallèles l'une à l'autre et perpendiculaires à l'axe de la machine, pendant la passe de coupe.

4. Machine selon l'une quelconque.des revendications 1 à

3, caractérisée en ce que la lame circulaire de couteau est une

lame à double arête tranchante et en ce que les deux lames res-

tent à distance du mandrin pendant toute la passe de coupe.

5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à

4, caractérisée en ce qu'un support d'extrémité (14) est monté sur une partie du bâti (11) à distance de l'organe saisissant le rouleau (26), pour supporter l'extrémité opposée d'un rouleau de matière en bande continue (R) en position coaxiale avec l'axe

de la machine.

6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce

qu'une tige longitudinale de support (20) s'étend depuis l'or-

gane saisissant le rouleau (26) jusqu'au support d'extrémité

(14) en position coaxiale avec l'axe de la machine, pour rece-

voir et supporter à rotation la matière en bande continue bobi-

née sur un mandrin tubulaire, cette tige longitudinale de sup-

port étant garnie d'un manchon extérieur concentrique de teflon.

7. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à

6, caractérisée en ce qu'une lame coupe-mandrin (68) est montée dans le groupe de découpage et est mobile en une passe de coupe entre une première position de repos à distance du mandrin et une position de découpage du mandrin, en contact avec le mandrin

du rouleau de matière en bande continue.

8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que la lame coupemandrin est une lame circulaire à tranchant

lisse, propre à trancher le mandrin (C) sans produire pratique-

ment de poussière ou de copeaux, cette lame étant montée à rota-

tion dans le chariot.

9. Machine selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que le centre de la lame circulaire de couteau (42), le

-5 centre de la lame circulaire de scie (44) et le centre de la la-

me circulaire coupe-mandrin (68) se déplacent le long de lignes

essentiellement droites, parallèles entre elles et perpendiculai-

res à l'axe de la machine, pendant la passe de coupe.

10. Machine selon l'une quelconque des revendications

7 à 9, caractérisée en ce que des moyens (78) d'avancement de la lame coupe-mandrin sont prévus pour amener la lame coupe-mandrin au contact du mandrin du rouleau de matière en bande continue lorsque le chariot est dans sa position de coeur, et en ce que le centre de la lame coupemandrin suit un trajet radial par

rapport à l'axe de la machine pendant la passe de coupe.

11. Machine selon l'une quelconque des revendications

1 à 10, caractérisée en ce qu'un dispositif (24) est prévu pour amener le chariot dans plusieurs positions de coupe dans la direction longitudinale du rouleau, ce dispositif comprenant des moyens de montage du chariot, mobiles parallèlement à 1.'axe de la machine, et un mécanisme d'entraînement à vis-mère (34) qui est monté sur le bâti et le chariot-etqui est mis en rotation sous

l'action des moyens de commande.

12. Machine selon l'une quelconque des revendications

7 à 11, caractérisée en ce que les moyens (78) d'actionnement de la lame coupe-mandrin, associés au groupe de découpage, sont agencés de façon à déplacer la lame coupe-mandrin le long d'un trajet radial par rapport à l'axe de la machine, en position

engagée dans le mandrin, pendant la passe de coupe. -

13. Procédé de découpage de rouleaux allongés de matière en bande continue bobinée sur un mandrin tubulaire, comprenant les dispositions consistant à faire tourner une bande continue de matière bobinée sur un mandrin tubulaire autour de l'axe de ce mandrin et à prévoir des organes de coupe pour le découpage, caractérisé en ce qu'un sillon est formé dans la bande continue de matière, perpendiculairement à l'axe du mandrin, pratiquement sur toute l'étendue radiale de la matière bobinée sur le mandrin au moyen de premiers organes de coupe, et en ce que le mandrin est tranché au moyen d'un second organe de coupe, différent des

premiers organes de coupe.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la bande continue de matière est tranchée au moyen d'un

premier organe de coupe sous la forme d'une lame de couteau cir-

culaire rotative qui se déplace perpendiculairement à l'axe du mandrin dans un plan de coupe, en ce que la bande continue de matière est sciée simultanément au moyen d'un deuxième organe de coupe sous la forme d'une lame de scie circulaire rotative entraînée par moteur qui se déplace perpendiculairement à l'axe du mandrin dans un plan commun avec ledit plan de coupe, et en ce le mandrin est tranché au moyen d'un couteau coupe-mandrin rotatif qui se déplace dans ledit plan de coupe, à la suite des opérations simultanées de tranchage et de sciage de la matière

en bande continue.

15. Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé par la disposition consistant à faire tourner la lame de couteau circulaire à une vitesse périphérique pratiquement égale à la vitesse superficielle de la bande de matière en rotation, avant

le tranchage de la bande continue de matière.

16. Procédé selon l'une quelconque des revendications

13 à 15, caractérisé par la disposition consistant à faire tour-

ner la lame de couteau circulaire en sens opposé au sens de rotation de la bande continue de matière en rotation, avant le

tranchage de la bande continue de matière.