FR2819744A1 - Dispositif de decoupage rotatif pour bande de carton ou materiau analogue - Google Patents

Abstract

Découpagerotatif par pression pour carton et matériau analogue.Le dispositifcomporte, à sa partie supérieure, un cadre articulé (34,35, 39) avec deux logements pour recevoir deux moyeux expansibles (40, 41)dans lesquels peuvent se déplacer, avec une course limitée versle bas à une valeur prédéterminée, deux broches(42, 43) portant des galets de roulement (44, 45), dont les axes verticauxcoincident avec les axes verticaux des chemins de roulement (12, 13 et 14,15) de deux cylindres (10, 11) respectivement supérieuret inférieur, et dont les plans radiaux sont parallèles auxbâtis (2, 3) du dispositif de découpage qui comporte, àsa partie inférieure, deux dispositifs de mise en pression ayant chacunun support (21, 22), reposant sur deux cales horizontales amovibles de format(23, 24) en appui sur le socle (1) et indexés par des pions (25, 26).Le dispositif rotatif permet l'utilisation d'outils de formats réduitsprincipalement aux cylindres avec leurs engrenages de liaison.

Description

La présente invention concerne un dispositif de découpage rotatif, avec

variation de format, permettant l'utilisation d'outils de format qui sont réduits principalement au seul cylindre de coupe et d'enclume avec leurs engrenages de liaison, donc sans nécessiter, comme cela est en général le cas, de cadres ou de cassettes. La pression nécessaire à la coupe est appliquée au moyen d'un mécanisme facilement adaptable au format et permettant un changement de travail rapide et sans réglage. En outre, le dispositif de mise en pression présente une action irréversible en évitant les rebonds de percussion entre le cylindre, mais il cède à un effort

anormal pour protéger les mécanismes et les outils.

La technique antérieure a fait connaître, sous le nom de découpage à pression ou "crush cut", des dispositifs de découpage rotatifs destinés principalement à la découpe et au rainurage de boîtes de carton servant principalement à l'emballage de produits alimentaires et

de produits du tabac.

De tels dispositifs de découpage rotatifs connus sont caractérisés en ce que les arêtes des couteaux du cylindre de coupe doivent, au moment de la coupe, passer aussi près que possible du cylindre d'enclume afin de réduire la poussière de coupe indésirable dans l'emballage de produits alimentaires et de produits du tabac. Cependant, les arêtes de ces couteaux ne doivent pas toucher le cylindre d'enclume car celles-ci seraient irrémédiablement détruites. C'est ainsi que l'on a recherché une précision maximum d'usinage ( 0,005 mm), une bonne résistance à la flexion tant du cylindre de coupe que du cylindre d'enclume ainsi que des fusées car les efforts pour la coupe du carton sont très importants et tendent à faire fléchir ces derniers. De même on a recherché à limiter les rebonds provoqués par des percussions à grande vitesse du cylindre de coupe sur le

cylindre d'enclume.

Une recherche des caractéristiques ci-dessus ne se retrouve pas dans les dispositifs de découpage rotatifs pour étiquettes dont les efforts de coupe sont trois à quatre fois moins importants et dont les tolérances d'exécution sont beaucoup plus larges car les arêtes des couteaux sont protégés par un papier siliconé d'une épaisseur par exemple de 0,1 mm. En outre, dans de tels dispositifs, les vitesses de coupe sont deux à trois fois inférieures, ce qui fait que l'énergie de percussion est quatre à neuf fois plus faible et qu'il n'existe

pratiquement pas de rebonds.

En ce qui concerne au contraire les dispositifs de découpage rotatifs pour carton, auxquels s'applique la présente invention, ceux-ci exercent la force nécessaire au découpage, soit directement sur les cylindres par l'intermédiaire des chemins de roulement, soit sur les fusées des cylindres par l'intermédiaire des blocs de guidage. On rappelle que les chemins de roulement sont, dans tous les cas, nécessaires pour assurer l'absence de contacts des couteaux du cylindre de coupe avec la

surface trempée du cylindre d'enclume.

Dans le cas o la force nécessaire au découpage est exercée directement sur les cylindres par l'intermédiaire des chemins de roulement, le mécanisme de pression doit être adapté au format de la coupe et, pour cette raison, il est intégré dans un cadre qui comporte donc, d'une part, le mécanisme de pression et, d'autre part les deux cylindres de coupe et d'enclume ainsi que leurs engrenages de liaison. Un tel cadre constitue l'outillage de format et son prix, qui est très élevé, ne peut être amorti que sur des travaux à très long tirage. Ceci

limite l'utilisation d'un tel cadre.

Dans le cas o la force nécessaire au découpage est exercée sur les fusées des cylindres par l'intermédiaire des blocs de guidage, les blocs de guidage qui reçoivent la pression sont attachés par paire de chaque côté des

cylindres et constituent ce qu'on appelle "une cassette".

Une telle disposition est décrite dans le brevet français n 91 15 587, et la cassette avec les cylindres et les engrenages de liaison est par construction dédiée à un travail donné. En effet, même si le format ne varie pas, le démontage des cylindres, du fait des efforts importants exercés sur les fusées et qui impliquent des montages serrés, est délicat et ne peut être exécuté que

par un atelier spécialisé.

Dans un tel dispositif à cassette, les blocs de guidage, qui correspondent à un format particulier, ont une dimension extérieure constante, ce qui permet d'obtenir un moyen de mise en pression qui ne demande aucun réglage lors des variations de format et qui peut, par conséquent, être facilement intégrée au bâti, en

diminuant ainsi le coût des outillages.

Il est clair qu'une cassette telle que celle décrite dans le brevet français n 91 15 587 ci-dessus coûte moins cher qu'un cadre, ce qui permet de l'utiliser pour une gamme plus étendue de travaux. Cependant une telle cassette présente l'inconvénient, du fait de l'application de la force sur les fusées, d'être à l'origine d'une flexion plus importante, et celle-ci doit être réduite par un système dit "d'anti-déflection" avec

compensation de température. L'effort total de contre-

flexion transmis aux fusées est alors nettement supérieur à celui nécessaire à l'opération de coupe, ce qui fatigue inutilement l'ensemble des organes mécaniques du

dispositif.

Dans les deux cas, que ce soit avec l'utilisation d'une cassette ou avec celle d'un cadre, les cylindres ne peuvent pas être démontés facilement sur le site de production et il est nécessaire de disposer, en cas d'incident, de cadres ou de cassettes complètes de

rechange, ce qui représente un investissement très lourd.

Afin d'éviter une telle dépense supplémentaire, les cylindres de coupe de certains dispositifs de découpage rotatifs sont réalisés sous la forme de segments, ce qui réduit les pièces de rechange à un jeu de tels segments, mais augmente considérablement le prix d'ensemble des cylindres. Par ailleurs, les cylindres de tous les dispositifs de découpage rotatifs connus, pour bande de carton ou matériau analogue, ont le défaut de rebondir sous l'effet de la percussion lors du passage d'une coupe transversale et cette percussion est importante à grande vitesse. S'il est vrai qu'une partie de l'énergie de percussion est absorbée par le matériau découpé, une grande partie de cette énergie est restituée aux cylindres qui ont donc tendance à rebondir. Ce rebond est à l'origine d'une mauvaise coupe et crée sur le carton découpé, des points d'attache situés sur les coupes longitudinales à quelques

milimètres avant les coupes transversales.

Le rebond des cylindres, ainsi préjudiciable à une bonne coupe, peut être atténué: - soit en augmentant la masse des cylindres, ce qui evidemment en augmente le prix, - soit en augmentant les efforts exercés sur les chemins de roulement ou sur les fusées, ce qui fait travailler les mécanismes d'une façon inutile en dehors des rebonds, - soit en appliquant les efforts nécessaires à la coupe au moyen de mécanismes irréversibles, tels que par des vérins mécaniques, avec le risque de détruire les mécanismes et les outils en cas de bourrage; en outre de tels mécanismes irréversibles ne sont pas faciles à

mettre en oeuvre.

Il résulte de ce qui précède que le dispositif de découpage rotatif idéal pour bande de carton ou matériau analogue serait: - celui qui ne mettrait en oeuvre que la force juste nécessaire pour assurer la coupe afin de ne pas fatiguer inutilement les organes mécaniques du dispositif, - celui qui appliquerait la force de coupe directement sur les chemins de roulement afin de limiter les flexions des cylindres et soulager les fusées, - celui dont le mécanisme de mise en pression pourrait s'adapter au format d'une façon quasi automatique et sans réglage de façon à pouvoir, d'une part, être intégré aux bâtis et par là diminuer le coût des outillages et, d'autre part, supprimer les aléas de réglage dus à des erreurs humaines, celui qui, pour les outillages de format, serait limité aux seuls cylindres et à leurs engrenages de liaison, et ne présenterait donc pas l'obligation de les monter au préalable dans des cadres ou des cassettes de format très onéreux, - celui dont le cylindre de coupe serait facilement démontable sur le site de production afin de limiter les pièces de rechange à ce seul cylindre de coupe en permettant par conséquent de le réaliser sous une forme monobloc, nettement moins chère qu'un cylindre de coupe en segments, - celui enfin qui éviterait les rebonds dus aux percussions des cylindres, tout en protégeant les mécanismes des efforts anormaux causés par des bourrages éventuels. La présente invention permet de réaliser

parfaitement toutes ces conditions.

Conformément à l'invention le dispositif de découpage rotatif par pression pour carton et matériau analogue comporte un socle, deux bâtis avec deux glissières verticales dans lesquelles peuvent coulisser les moyeux cylindriques de deux cylindres respectivement supérieure et inférieure et équipés de chemins de roulement, et est caractérisé en ce qu'il comporte, à sa partie supérieure, un cadre articulé avec deux logements pour recevoir deux moyeux expansibles dans lesquels peuvent se déplacer, avec une course limitée vers le bas à une valeur pré-déterminée, deux broches portant des galets de roulement, dont les axes verticaux coincident avec les axes verticaux des chemins de roulement et dont les plans radiaux sont parallèles aux bâtis du dispositif de découpage qui comporte, à sa partie inférieure, deux dispositifs de mise en pression ayant de manière typique chacun un support, reposant sur deux cales horizontales amovibles de format en appui sur le socle et indexés par

des pions.

Conformément à d'autres caractéristiques de l'invention: - les dispositifs de mise en pression peuvent comprendre deux vérins à axe horizontal équipés de coins, lesquels glissent sur deux plaquettes horizontales, de façon à ce que lesdits coins, par l'intermédiaire de leviers et d'excentriques, soulèvent verticalement deux galets de roulement dont les axes verticaux coincident avec les axes verticaux des chemins de roulement et dont les plans radiaux sont parallèles aux bâtis; - les dispositifs de mise en pression peuvent comprendre deux vérins à axe horizontal équipés de coins sur lesquels roulent des galets, de façon à ce que lesdits coins, par l'intermédiaire de leviers et d'excentriques, soulèvent verticalement deux galets de roulement dont les axes verticaux coincident avec les axes verticaux des chemins de roulement et dont les plans radiaux sont parallèles aux bâtis; - les moyeux cylindrique du cylindre supérieur peuvent présenter des joues extérieures comportant des encoches qui viennent s'appuyer sur des butées amovibles de façon à limiter la course vers le bas du cylindre supérieur à une position pré- déterminée; la dimension des butées amovibles peut être déterminée pour que le cylindre supérieur, compte-tenu de son diamètre, soit arrêté de façon à ce que son point bas soit tangent au plan horizontal de coupe; les cales amovibles peuvent présenter une épaisseur telle que le cylindre inférieur, compte-tenu de son diamètre, soit en pression sur le cylindre supérieur lorsque les vérins sont activés et qu'il existe un espace suffisant pou faire passer le carton ou matériau analogue entre les deux cylindres, sans le couper, lorsque les vérins sont désactivés; les tiges des vérins peuvent passer dans des mécaniques de blocage afin de pouvoir, après mise en pression des cylindres, immobiliser lesdites tiges avec un effort de maintien qui s'ajoute à la poussée des vérins; l'effort de maintien des tiges des vérins, ajouté à la poussée des vérins, peut être suffisant pour atteindre un seuil d'irreversibilité rendant le mécanisme irréversible aux rebonds,mais inférieur à la poussée des vérins de façon à permettre à ceux-ci de rattraper les jeux éventuels causés par des forces de réactions anormales; l'effort de maintien des broches, qui portent les galets de roulement supérieurs, est déterminé au moyen du serrage de moyeux expansibles de telle façon que le glissement des broches ne commence qu'au dessus d'un seuil d'irréversibilité, rendant le mécanisme irréversible au rebond, mais soit suffisament bas pour assurer, avec une marge raisonnable de sécurité, la protection des outils et des mécanismes. L'invention s'étend également à un procédé de mise en route d'un nouveau travail à l'aide du dispositif de découpage rotatif ci- dessus et qui est caractérisé en ce qu'il ne demande aucun réglage et nécessite uniquement les opérations suivantes: 1) ouverture du cadre articulé, les moyeux expansibles étant desserrés, et extraction des cylindres correspondant au travail précédent, 2) remplacement des cales amovibles de format, 3) remplacement des butées amovibles, 4) introduction du cylindre inférieur et de son engrenage, ) introduction du cylindre supérieur et de son engrenage, 6) fermeture du cadre articulé, et

7) serrage des moyeux expansibles.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci

apparaîtront plus clairement de la description

explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: La figure 1 représente en élévation et partiellement en coupe le dispositif de découpage

conforme à l'invention.

La figure 2 est une coupe transversale du

dispositif de la figure 1.

La figure 3 illustre une variante de réalisation du mécanisme de pression du dispositif des figures précédentes. Aux dessins, le dispositif de découpage rotatif par pression pour carton et matériau analogue, selon l'invention, comporte un socle 1 sur lequel sont montés

deux bâtis 2, 3.

Les bâtis 2, 3 présentent chacun une glissière verticale 4, 5 dans lesquelles peuvent se déplacer par coulissement les moyeux cylindriques 6, 7 et 8, 9 de deux cylindres 10, 11, respectivement supérieur et inférieur,

et équipés de chemins de roulement 12, 13 et 14, 15.

Pour des raisons de simplification, le cylindre de coupe supérieur 10 sera le cylindre de coupe et le

cylindre inférieur 11 sera le cylindre d'enclume.

Cependant une telle disposition n'est pas impérative et le cylindre supérieur pourrait être le cylindre d'enclume tandis que le cylindre inférieur serait le cylindre de

coupe.

Les joues extérieures des moyeux cylindriques 6, 7 du cylindre de coupe 10 comportent chacune deux encoches 16, 17 qui arrêtent leur mouvement descendant en venant s'appuyer sur des butées amovibles de format 18, 19 de façon à limiter la course vers le bas du cylindre de coupe 10 à une position prédéterminée. Ainsi, la dimension des butées amovibles 18, 19 est déterminée pour que le cylindre de coupe 10, compte-tenu de son diamètre, soit arrêté de façon à ce que son point bas soit tangent

au plan horizontal de coupe 20 qui doit être fixe.

Le dispositif de découpage comporte, à sa partie inférieure, deux dispositifs de mise en pression comportant de manière typique chacun un support 21, 22, qui repose sur deux cales horizontales et amovibles de format 23, 24, en appui sur le socle 1 et indexés par des

pions 25, 26.

Chacun des dispositifs de mise en pression comporte un vérin 27 à axe borizontal, équipé d'un coin 28 qui

glisse sur une plaquette horizontale 29.

Le cylindre d'enclume 11 est limité dans sa course descendante par des galets de roulement 30, 31, dont la position en verticale est définie par les deux supports 21, 22 des dispositifs de mise en pression, les deux cales de format 23, 24 et les deux coins 28. Comme on le voit aux dessins, les axes verticaux des galets de roulement 30, 31 coincident avec les axes verticaux des chemins de roulement 12, 13 et 14, 15 et leurs plans

radiaux sont parallèles aux bâtis 2, 3.

Plus particulièrement les pions 25 permettent aux cales de format amovibles 23 et 24 d'être indexées au socle 1 des bâtis 2, 3, tandis que les pions 26 permettent à ces cales d'être indexées aux supports 21 et 22 des dispositifs de mise en pression. Les cales 23 et 24 sont donc de format et ont une épaisseur calculée de façon à ce que le point haut du cylindre d'enclume soit légèrement au dessous du plan de coupe 20, afin de ménager un espace suffisant pour le passage du matériau, sans le couper, lorsque les galets de roulement 30 et 31 sont en position basse dite de décalage et que les vérins

27 sont désactivés.

Lorsque les coins 28 sont activés par les vérins 27, ils soulèvent deux galets 32 qui, à leur tour, soulèvent les galets de roulement 30 et 31 au moyen de leviers et d'excentriques 33 et 34 et, par voie de conséquence, les chemins de roulement 14 et 15 du cylindre d'enclume 11. Le mouvement ascendant sera arrêté par le contact de ces chemins de roulement. Le cylindre d'enclume 11 se trouvera à ce moment, et sans ce que cela soit limititatif, à environ 0,01 mm sous le plan de coupe 20. Les galets de roulement 30 et 31 sont alors en

position dite de calage.

Les bâtis 2 et 3 possèdent, à la partie supérieure, deux brides 34, 35 articulées sur des axes 36, 37 et maintenues au moyen de deux manettes 38. Les brides 34, sont entretoisées par une traverse 39, de façon à former avec elle un cadre articulé rigide, et ces brides possèdent chacune un logement pour recevoir des moyeux cylindriques expansibles 40 et 41, à serrage intérieur et extérieur par cônes, de type connu et couramment utilisé en construction mécanique. Les axes des moyeux cylindriques expansibles 40 et 41 coincident avec les axes verticaux des chemins de roulement 12, 13 du

cylindre de coupe 10.

Dans les moyeux cylindriques expansibles 40 et 41 coulissent verticalement deux broches 42 et 43 présentant un guidage anti-rotation et portant, à leur partie inférieure, des galets 44 et 45, dont le plan radial est

parallèle aux bâtis 2, 3.

La course des broches 42, 43 est limitée vers le bas de façon, d'une part, à éviter leur échappement des moyeux cylindriques expansibles 40 et 41 et, d'autre part, à faire en sorte que la position basse des galets 44 et 45 soit légèrement inférieure au point haut des chemins de roulement 14, 15 correspondants au plus petit format. Lorsque les moyeux cylindriques expansibles 40 et 41 sont desserrés, les broches 42 et 43 se déplacent librement jusqu'à'ce que les galets 44 et 45 viennent en

contact avec les chemins de roulement 12 et 13.

Au contraire, lorsque les moyeux cylindriques expansibles 40 et 41 sont serrés, les galets 44 et 45 s'opposent au mouvement vertical ascendant du cylindre de coupe 10. Le cylindre de coupe 10 est alors bridé entre les galets 44 et 45 et les quatre butées amovibles 18 et 19. Ainsi, l'effort de maintien des broches 42 et 43, qui portent les galets de roulement supérieurs 44, 45, est déterminé au moyen du serrage des moyeux cylindriques expansibles 40 et 41 de telle façon que le glissement des broches 42, 43 ne commence qu'au dessus d'un seuil d'irréversibilité rendant le mécanisme irréversible aux rebonds, mais soit suffisamment bas pour assurer, avec une marge raisonnable de sécurité, la protection des

outils et des mécanismes.

Les arêtes des couteaux du cylindre de coupe 10 sont inscrites dans un diamètre égal au cylindre d'enclume 11. Les chemins de roulement 14, 15 ont le même diamètre que le cylindre d'enclume 11, tandis que les chemins de roulement 12, 13 ont un diamètre qui est par exemple, et sans que cela soit limitatif, de 0,01 mm plus grand que celui du cylindre d'enclume 11, afin que les couteaux du cylindre de coupe 10 ne touchent jamais le cylindre d'enclume 11 et soient ainsi protégés d'une destruction. Comme on l'a vu plus haut, la force de coupe est appliquée par l'activation des deux vérins pneumatiques 27 du dispositif de mise en pression, qui peuvent être équipés chacun d'un mécanisme de blocage 46. Ainsi, lorsque les chemins de roulement 12, 13 et 14, 15 sont en contact, les tiges des vérins pneumatiques 27 peuvent être bloquées au moyen des mécanismes de blocage 46. Les deux coins 28 qui transmettent alors l'action de pression glissent sur les plaquettes horizontales 29, la force de frottement qui en résulte augmente le taux d'irréversibilité du dispositif de mise en pression et permettra, dans certains cas, de se passer des mécanismes de blocage 46. En contrepartie, un tel frottement exige une poussée légèrement accrue sur les vérins pneumatiques 27. En effet, les tiges des vérins 27 passent dans les mécanismes de blocage 46 afin de pouvoir, après mise en pression des cylindres 10, 11, immobiliser lesdites tiges avec un effort de maintien qui s'ajoute à la pression des vérins. Cependant, l'effort de maintien des tiges des vérins 27, ajouté à la poussée de ces vérins, doit être suffisant pour atteindre le seuil d'irréversibilité rendant le mécanisme irréversible aux rebonds, mais inférieur à la poussée des vérins de façon à permettre à ceux-ci de rattraper les jeux éventuels causés par des

forces de réactions anormales.

Dans certaines applications et comme montré à la figure 3, les plaquettes 29 peuvent être remplacées par des galets 47 qui roulent sur les coins 28 de façon à ce que ces coins 28, par l'intermédiaire des leviers et des excentriques 33, 34, soulèvent verticalement les galets de roulement 30 et 31, dont les axes verticaux coincident avec les axes verticaux des chemins de roulement 12, 13 et 14, 15 et dont les plans radiaux

restent parallèles aux bâtis 1,2.

La mise en route d'un nouveau travail à l'aide du dispositif de découpage rotatif conforme à l'invention ne demande aucun réglage et ne nécessite que les opérations suivantes: 1) ouverture du cadre articulé formé des brides 34,35 et de la traverse 39, avec les moyeux cylindriques expansibles 40 et 41 desserrés, suivie de l'extraction

des cylindres 10, 11 correspondant au travail précédent.

2) remplacement des cales amovibles de format 23 et 24, 3) remplacement des butées amovibles 18 et 19, 4) introduction du cylindre d'enclume 11 et de son engrenage 48, ) introduction du cylindre de coupe 10 et de son engrenage 49, 6) fermeture du cadre articulé 34, 35, 39, et 7) serrage des moyeux cylindriques expansibles 40 et 41. On donne ci-après, à titre non limitatif, un exemple de calcul sur un dispositif de découpage conforme à l'invention avec déplacement des coins tel que représenté à la figure 3, c'est-à-dire o les plaquettes 29 des figures 1 et 2 sont remplacés par les galets 47. On considère ainsi les paramètres suivants: - réaction de coupe transversale: 20 000 N - poids des cylindres 10, 11: 1 000 N coefficient de frottement: 0,15 - pentes des coins 28: 0,4 - rapport des bras de levier 47 8 Dans ces conditions, la force minimum totale des vérins 27 sera: (20 000 + 1 000) x (1 + 0,15 x 7/8)/8 x 0,4 = 1 188 N avec 5 bars sur deux vérins pneumatiques de 40 mm on a: 1 257 N L'effort de maintien total sur les tiges des vérins, fourni par les mécaniques de blocage 46 doit être inférieur à l'effort délivré par les vérins afin de permettre le rattrapage du jeu éventuel qui aurait pu être causé par une réaction anormale, il est raisonnable de fixer: 1 000 N soit 500 N par mécanisme de blocage obtenu, d'après le catalogue du constructeur considéré, avec une pression

pneumatique de 1,5 bars.

Si "P" est la réaction maximum due à la percussion, on peut écrire: (20 000 + 1 000+ P) x (1 - 0,15 x 7/8)x 0,4/8 = 1 257 + 1 000 d'o l'on tire P = 30 960 N Pour l'effort total de maintien des moyeux cylindriques expansibles 40 et 41, cet effort doit pouvoir résister à une réaction de percussion supérieure à 30 960 N. Pour que le mécanisme cède le premier, on fixe une valeur de 41 000 N, l'effort de maintien sera alors: 20 000 1 000 + 41 000 =

000 N

Soit 30 000 N par moyeu obtenu d'après le catalogue du constructeur considéré, avec un couple de serrage sur la vis

des moyeux de 201 N-m.

Jusqu'à une réaction de percussion de 30 960 N. le mécanisme de mise en pression restera parfaitement rigide et évitera les rebonds. Au delà de 30 960 N puis à 41 000 N, le mécanisme cédera par glissement, ce qui le protègera de la destruction, ainsi que les outillages, en cas de bourrage, par

exemple.

L'effort permanent exercé sur le cylindre 11 sera 21 000 N L'effort maximum lors d'une coupe transversale pourra atteindre:

21 000 + 30 960 = 51 960 N

La durée moyenne d'une coupe transversale est environ 0,5% du développement du cylindre 10. Si celui-ci comporte 6 coupes transversales, l'effort de 51 960 N sera appliqué pendant 3% du temps. Dans les mêmes conditions, un dispositif classique à cassette, tel que décrit dans le brevet français n 91 15 587 mentionné ci-dessus, délivrera par ses vérins, d'une façon permanente: effort de coupe: 20 000 N effort d'antidéflexion (par expérience) 18 000 N réaction maximum de percussion 30 960 N Soit au total: 68 960 N Ce qui est 3,5 fois supérieur à la réaction de coupe et représente alors une fatigue: 68 960/(21 000 + 51 960 x 3%) = 3,1 fois supérieure pour obtenir le même résultat qu'avec

le dispositif conforme à la présente invention.

Le même calcul peut être également fait en remplaçant les galets 47 de la figure 3 par les plaquettes 29 des figures 1 et 2 et avec un serrage nul du mécanisme de

blocage 46.

La force totale minimum des vérins sera: (20 000 + 1000) x (1 + 0,15 x 7/8)/8 x (0,4 + 0,15) = 1 633 N Cet effort peut être atteint avec 6,5 bars sur deux vérins de 40 mm. Si "P" est la réaction maximum due à la percussion on peut écrire: (20 000 + 1000 + P) x (1 - 0,15 x 7/8)/8 x (0, 4 - 0,15) = 1 633 N d'o l'on tire P = 39 150 N Ceci montre l'intérêt des plaquettes 29, dont le frottement avec les coins 28 permet, comme on l'a vu plus haut, d'obtenir une irréversibilité importante, capable de résister à une réaction de percussion de 39 150 N, tout en conservant la

totalité de l'effort des vérins.

Si dans un cas peu probable, cette irréversibilité était insuffisante, on pourrait l'augmenter en ajoutant une force de maintien sur les tiges des vérins 27 au moyen du serrage par

les mécanismes du blocage 46.

Avec une force de maintien de 1 000 N on peut écrire: (20 000 + 1000 + P) x (1 - 0,15 x 7/8)/8 x (0,4 - 0,15) = 1 633 N + 1000 d'o l'on tire P = 75 985 N Ceci montre la très grande souplesse et la très grande capacité du dispositif selon la présente invention par rapport

aux systèmes connus.

L'invention n'est cependant pas limitée aux exemples de réalisation représentés ci-dessus et décrits en détails et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir du

cadre défini par les revendications annexées.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de découpage rotatif par pression pour carton et matériau analogue, comportant un socle (1) sur lequel sont montés deux bâtis (2,3) avec deux glissières verticales (4, 5) dans lesquelles peuvent coulisser les moyeux cylindriques (6, 7, 8 et 9) de deux cylindres (10, 11), respectivement supérieur et inférieur, équipés de chemins de roulement (12, 13, 14, 15), caractérisé en ce qu'il comporte à sa partie supérieure, un cadre articulé (34, 35, 39) avec deux logements pour recevoir deux moyeux expansibles (40, 41) dans lesquels peuvent se déplacer, avec une course limitée vers le bas à une valeur prédéterminée, deux broches (42, 43) portant des galets de roulement (44, 45), dont les axes verticaux coincident avec les axes verticaux des chemins de roulement (12, 13 et 14, 15) et dont les plans radiaux sont parallèles aux bâtis (2, 3) du dispositif de découpage qui comporte, à sa partie inférieure, deux dispositifs de mise en pression ayant de manière typique chacun un support (21, 22) reposant sur deux cales horizontales amovibles de format (23, 24) en appui sur le socle (1) et

indexés par des pions (25,26).

2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dispositifs de mise en pression comprennent deux vérins (27) à axe horizontal équipés de coins (28), lesquels glissent sur deux plaquettes horizontales (29), de façon à ce que lesdits coins, par l'intermédiaire de leviers et d'excentriques (33, 34) soulèvent verticalement deux galets de roulement (30, 31) dont les axes verticaux coincident avec les axes verticaux des chemins de roulement (12, 13 et 14, 15) et dont les

plans radiaux sont parallèles aux bâtis (2, 3).

3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dispositifs de mise en pression comprenant deux vérins (27) à axe horizontal équipés de coins (28) sur lesquels roulent des galets (47), de façon à ce que lesdits coins (28), par l'intermédiaire de leviers et d'excentriques (33, 34) soulèvent verticalement deux galets de roulement (30, 31), dont les axes verticaux coincident avec les axes verticaux des chemins de roulement (12, 13 et 14, 15) et dont les plans

radiaux sont parallèles aux bâtis (2, 3).

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3

caractérisé en ce que les moyeux cylindriques (6, 7) du cylindre supérieur (10) présentent des joues extérieures comportant des encoches (16, 17) qui viennent s'appuyer sur des butées amovibles (18, 19) de façon à limiter la course vers le bas du

cylindre supérieur (10) à une position prédéterminée.

5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la dimension des butées amovibles (18, 19) est déterminée pour que le cylindre supérieur (10), compte-tenu de son diamètre, soit arrêté de façon à ce que son point bas soit tangent au plan

horizontal de coupe (20).

6. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3

caractérisé en ce que les cales amovibles (23, 24) ont une épaisseur telle que le cylindre inférieur (11), compte-tenu de son diamètre, soit en pression sur le cylindre supérieur (10) lorsque les vérins (27) sont activés et qu'il existe un espace suffisant pour faire passer le carton au matériau analogue entre les deux cylindres sans le couper,

lorsque les vérins sont désactives.

7. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3

caractérisé en ce que les tiges des vérins (27) passent dans des mécanismes de blocage (46) afin de pouvoir, après mise en pression des cylindres (10, 11), immobiliser lesdites tiges avec un effort de

maintien qui s'ajoute à la poussée des vérins (27).

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7

caractérisé en ce que l'effort de maintien des tiges des vérins (27), ajouté à la poussée de ces vérins, est suffisant pour atteindre un seuil d'irréversibilité rendant le mécanisme irréversible aux rebonds, mais inférieur à la poussée des vérins de façon à permettre à ceux-ci de rattraper les jeux éventuels causés par des forces de réaction anormales.

9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8

caractérisé en ce que l'effort de maintien des broches (42, 43), qui portent les galets de roulement supérieurs (44, 45), est déterminé au moyen du serrage de moyeux expansibles (40, 41) de telle façon que le glissement des broches (42,43) ne commence qu'au dessus d'un seuil d'irréversibilité rendant le mécanisme irréversible aux rebonds, mais soit suffisament bas pour assurer, avec une marge raisonnable de sécurité, la

protection des outils et des mécanismes.

10. Procédé de mise en route d'un nouveau travail à l'aide du dispositif de découpage rotatif selon

l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce

qu'il ne demande aucun réglage et nécessite uniquement les opérations suivantes: 1) ouverture du cadre articulé (34, 35 et 39), les moyeux expansibles (40, 41) étant desserrés, et extraction des cylindres (10, 11) correspondant au travail précédent, 2) remplacement des cales amovibles de format

(23, 24),

3) remplacement des butées amovibles (18, 19), 4) introduction du cylindre inférieur (11) et de son engrenage (48), ) introduction du cylindre supérieur (10) et de son engrenage (49), 6) fermeture du cadre articulé (34, 35, 39), et

7) serrage des moyeux expansibles (40, 41).