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@ Dispositif pour la fabrication d'enveloppes de tubes roulées en feuilles
La présente invention concerne une machine pour la fabrication d'enve- lopper de tube,; roulées pour des tubes en deux pièces.
De tels tube? sont beaucoup utilisés aujourd'hui pour remplacer les tu- bes métalliques ; ils se composent généralement d'une tête en résine synthé- tique ou én une matière analogue et d'une enveloppe de tube collée ou maqti- quée qui est fabriquée par enroulement d'une feuille en une pièce tubulaire facilement déformable.
On utiliqe généralement pour la fabrication d'une telle enveloppe de tu- be roulée du papier ou de^ feuilles en dérivés de cellulose, en résines syn- thétiques etc. ; le plus souvent on vernit avant enroulement le^ papiers ou. feuilles que l'on utilise. Pour rendre la pièce roulée étanche, il est dosa- ge d'inolure dans la pièce roulée une mince feuille métallique que 1,'on peut éventuellement plaquer de papier. Pour coller toute la pièce roulée dès sa formation, on enduit la feuille-support immédiatement avant son enroulement sur le mandrin, au ninceau ou au pistolet, d'une colle.
L'expérience a montré que des feuilleq minces à l'état fraîchement enduit de colle ne !'le laissent enrouler sans plis que lorsque la bande à enrouler a
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une largeur relativement faible, c'est-à-dire sensiblement une largeur qui correspond à la longueur du tube. Par suite, on ne réussit pas de cette façon de rouler en une seule opération qimultanée plusieurs envelopper de tube, de aorte que chaque opération ne donne qu'une "eule enveloppe de tube, laquelle devient ainsi assez coûteuse.
L'invention concerne un dispositif qui permet, en partant d'une bande de feuille de largeur convenable, de fabriquer sur un ceul et même mandrin plusieurs, c'est-à-dire pratiquement 3 à 6 enveloppes de tube. L'invention part de la découverte que des bandes de feuille d'une largeur presque quel- conque peuvent être roulées et collées pratiquement sans plis ni froissements sur un mandrin rotatif lorsqu'on se qert d'une bande de feuille qui, soit par les caractéristiques de sa matière constitutive même, soit grâce aux proprié- tés d'un enduit étdndu sur sa surface,
est sèche à la température normale mais devient visqueuse lorsqu'on l'enroule sur un mandrin convenablement chauffé (c'est-à-dire à une température de 60 à 120 C).
La caractéristique essentielle du dispositif de l'invention qui utilise cette découverte est constituée par un mandrin extensible chauffé qui est relié à l'arbre de commande par l'intermédiaire d'un accouplement d'entraine- ment et dont la longueur dépasse de 1 cm environ un multiple de la longueur prescrite d'une enveloppe de tube finie tandis qu'il est muni aux deux ex- trémités à l'intérieur de la zone d'entrée, chaque fois à proximité des borda d'entrée du ruban large à enrouler, ainsi qu'entre ces limites à des interval- les réguliers dont chacun correspond à la longueur d'une enveloppe de tube finie,
de gorgea dans lesquelles s'engagent des lames pour déoouper la pièce roulée en formation. D'autres caractéristiques et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après d'une forme de réalisation éprouvée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'invention.
Les figures 1 et 2 montre respectivement en vue de profil et en vue de face un ensemble du dispositif.
Les figures 3 et 4 représentent respectivement en coupe longitudinale et en coupe transversale le mandrin d'enroulement tendu.
La figure 5 est une coupe transversale du mandrin détendu.
La figure 6 est une vue de face et la figure 7, une coupe suivant la ligne 1-1 de la figure 6, du dispositif à lameq qui sert au découpage de la pièce roulée sur le mandrin.
La figure 8 montre une coupe longitudinale et une coupe transversale du cylindre de pression.
La figure 9 est une vue en perspective du second rouleau de pression relié à ce cylindre de pression.
La figure 10 montre un exemple de réalisation de l'accouplement prévu entre la commande et le mandrin d'extension.
La figure 11 représente les moyens auxiliaires pour séparer les différents pliq du ruban de réserve.
Comme on le voit sur les figures 1 et 2, la feuille-support 1, qui peut être constituée par exemple par un très large ruban de cellulose hydratée ou
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cellophane vernie avec de l'hydrochlorure de caoutchouc de part et d'autre, est prélevée sur un rouleau de réserve 2 et amenée en payant par des rouleaux de guidage 3 à un chmin de s'ils sèment incurvé 4 qui conduit ce ruban au mandrin d'enroulement 5.
Le ruban 1 est d'une part appliqué sur le mandrin d'enroulement
5 par des cylindres de chauffage 6 qui sont chauffé''! par une rampe à gaz 7 et supportés par des leviers oscillants 8, et d'autre part par.des cylindres de pression 9 non chauffés et supportés par des leviers 9, de telle aorte qu'il entoure ce mandrin régulièrement et sans plis.
Les axes des éléments qui viennent d'être décrits sont montés dans des platines 11 qui forment en même temps les parois latérales du bâti de la machine. La platine de droite 11 porte en même temps l'accouplement 12 qui est actionné par le levier de commande 13 et couple l'axe du mandrin d'enroulement
5 avec la poulie de commande 14. Le mandrin d'enroulement 5 est construit sous forme de mandrin dit "extensible" que l'on peut étendre pendant l'enroulement, ou le retracter radialement pour enlever les pièces roulées terminées ; son dispositif d'extension est commandé par un poussoir axial qui passe par l'arbre creux de la poulie 14 et est actionné au moyen d'un bouton d'extrension 15.
Afin de pouvoir retirer la pièce roulée terminée du mandrin 5, la palier 16 monté sur la platine de gauche 11 est fixé sur un levier 17 et muni d'une poignée 18 qui permet de le faire basculer vers l'extérieur dans le sens de la flèche 19.
Pour ' emploi on fait d'abord basculer vers le bas le levier-support 8 qui porte les cylindres de chauffage 6 avecla rampe à gaz 7 et, par l'inter- médiaire des leviers 10, les rouleaux de pression 9, afin de dégager le man- drin d'enroulement 5. En même temps un tend le mandrin d'enroulement 5.
Ensuite on couche la bande de fuille-support 1 d'en-dessous sur le mandrin 5 et l'on relève le levier-support 8 danq la position représentée au dessin, de sorte que la bande de feuille 1 est appliquée aur le mandrin 5 d'en bas par les cylindres de chauffage 6 et d'en-haut, par leq cylindre de pression 9.
Maintenant on embraye l'accouplement 12 au moyen du levier de commande 13, de sorte que le mandrin commence à tourner en sens inverse des aiguilleq d'une montre et enroule la feuille 1. Au besoin on pourra inclure danq la pièce roulée en formation, suivant la flèche 20, des étiquettes etc.
Dèq que les éléments intercalés sont enroulés, on arrête la machine et l'on découpe la feuille-support sur le chemin de glissement 4 avec les lames parallèles à l'axe du mandrin d'enroulement 5 ; ensuite la machine tourne encore pendant quelques tours pour enrouler l'extrémité et pour coller toute la pièce roulée, et on l'arrête ensuite définitivement.
Maintenant on rabat encore le levier-support 8 avec les éléments qu'il porte ; on détend le mandrin 5 d'un coup sec sur le bouton d'extension 15 et on retire la pièce roulée terminée suivant la flèche 21 de ce mandrin 5 dont le palier 16 est rabattu vers l'extérieur au moyen de la poignée 18 suivant laflèche 19. Ensuite on ramène la palier 16 dans la position représentée au dessin ; on tend le mandrin 5 à nouveau par une traction du le bouton d'ex- tension 15 et l'opération se répète pour la fabrication de la pièce roulée
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suivante. Elle dure pratiquement une minute environ.
Les figures 3 à 11 montrent des détail'-! de la machine dont le principe de fonctionnement vient d'être décrit en référence aux figures 1 et 2. Ces détails représentent deq formes de réalisation d'éléments particulièrement importants qui ont fait leurs preuves dans cette forme, mais que l'on pourra éventuellement modifier séparément ou ensemble, à condition de ne pas inférer à l'effet total de la machine.
Le mandrin extensible représenté en coupe longitudinale sur la figure 3 et en deux coupes transversales sur les figures 4 et 5 respectivement consti- tue une forme de réalisation particulièrement simple et pratique pour l'in- vention, puisqu'il ne se compose que de trois pièces. Le mandrin proprement dit comporte un évidement de profil rectangulaire dans lequel coulisse une pièce rapportée 22 dans le sens de la flèche 23. Les bagueq 24,25 servent à arrêter latéralement la pièce rapportée 22. Sous la pièce rapportée 22 se trouve le rail 26 qui porte les bossages 27,28,29 et peut être déplacé suivant la flèche 30 au moyen du bouton d'extension 15 que l'on a déjà mentionné.
Un coup sec sur le bouton d'extension 15 suffit donc pour faire tomber les bossages 27 à 29 dans les logements 31,32,33 respectivement de aorte que la pièce rapportée 22 vient occuper la position représentée par la figure 5.
Ceci a pour effet de détendre le mandrin, de aorte qu'une pièce roulée tubu- laire peut en être facilement retirée.
Il va sans dire que les bossages (qui sont de préférence constituéspar deq simples têtes de vis comme indiqué au dessin) peuvent aussi être fixé- sur la pièc rapportée 22 et tomber dans des logements prévus dans le rail 26.
Sur le mandrin d'enroulement 5,22 qui vient d'être décrit se forme la pièce roulée 34 que l'on voit en coupe sur les figures 3, 4 et 5, et qui constitue un tube dont la longueur correspond à la largeur de la bande de feuille 1(cf.fig.2). Cette longueur dépasse de 1 centimètre environ la longueur totale d'un multiple (par exemple de quatre) enveloppes de tube juxtaposées.
Conformément à l'invention la pièce roulée en formation est déjà découpée directement sur le mandrin 5,22 en pièce d'une longueur telle que ces pièces donnent chacune une enveloppe de tube finie. A cet effet le mandrin extensible 5,22 comporte un certain nombre de gorgea qui sont désignées sur la figure 3 par 35,36,37 et 38. Comme les deux bords extérieurs de la pièce roulée 34 en formation sont toujours un peu défectueux parce que les différenteq couches ne se superposent pas exactement avec leurs borde, les gorgea 35 et 38 se trouvent à l'intérieur de la zone d'entrée " Z " à la distance d'un demi- centimètre environ à côté des borda d'entrée Kl et K2. La distance entreles gorges 35 et 38 correspond à la longueur " a " dune enveloppe de tube finie.
Dans les gorgea 35 à 38 s'engagent selon l'invention les lames qui découpent la pièce roulée directement sur le mandrin en tronçons appropriés.
Comme le montre la figure 6, ces lame? sont supportées par une tige 39 fixée aux leviers-supports 8 et, par .suite, cachée sur la figure 1 par ces leviers et sur la figure 2, par le mandrin 5 et le cylindre de pression 6.
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Sur cette tige 39 sont fixées les lames 40 à des tels intervalle!'! que chaque lame se trouve en face d'une des gorgea 35 à 38. Les lames mêmes sont de préférence constituées par des lames de rasoir convenablement montées dont les supports sont serrés au moyen de vis de serrage 41 et reliés de telle façon aux leviers-supports 8 qu'ils appliquent lea lames 40 simultanément avec le cylindre de pression 6 contre la pièce roulée 34.
La pièce roulée 34 est ainsi tronçonnée couche par couche pendant sa formation. Ainsi on n'économise pas seulement la perte de tempq d'une opération particulière pour le découpage de la pièce roulée, mais on obtient aussi l'avantage que les lames de tron- çonnage agissent en même temps comme guide pour le ruban retiré du rouleau 2 et enroulé sur le mandrin 5.
Le mode de fixation de lames 40 sur les leviers-supporta 8 ressort d'une façon particulièrement claire de la figure 7. Pour pouvoir régler exactement la position des lames 40, leur support est mobile sur la tige 39 ; il est arrêté dans la position choisie au moyen d'une via de serrage associée 42.
Afin d'assurer le collage de la pièce roulée 34 qui se forme sur le mandrin extensible 5,22, il faut veiller à ce que le cylindre de pression 6 applique la pièce roulée aussi régulièrement qùe possible en tous les points de leur ligne de contact sur le mandrin 5,22. Des essais ont montré que des ressorts ne suffisent!, pas à cet effet lorsqu'on se sert de manière uquelle d'un seul cylindre de pression.
Conformément à l'invention on utilise donc un cylindre de chauffage plu- sieurs fois subdivisé dont les éléments sont individuellement suspendus élas- tiquement, et s'adaptent donc, dans leur position relative par rapport au mandrin, séparément aux petites variations inévitables de l'épaisseur des feuilles à enrouler..Cette mesure est d'autant plus importante que la largeur d'enroulement de la machine, c'est-à-dire la longueur .du mandrin d'enroulement et de la pièce roulée formée est choisie plus grande ; elle permet de rendre @ cette longueur égale à un multiple de la longueur d'une enveloppe de tube, et d'accroître ainsi le nombre d'enveloppes de tube que l'on obtient par une seule opération.
De préférence on subdivise non seulement le cylindre de chauffage 6 mais aussi le rouleau de pression 9 en une série de rouleaux élémentaires dans le sens de la longueur. Ici la subdivision n'a pas besoin d'être très serrée, et une certaine liaison articulée entre les différents rouleaux partiels peut subsister.
La figure 8 montre une coupe longitudinale et une coupe transversale d'un tel cylindre de pression qubdiviqé (cf. le cylindre de chauffage 6 des figures 1 et 2). Entre les leviers 8 est monté l'arbre 43 qui est entouré par les différents cylindres partiels 44,45,46. Ces derniers se composent d'élé- mentq cylindriques dont chacun est maintenu par quatre ressorts radiaux 47 qui sont ancrés dans l'arbre 43 et s'appuient de l'intérieur sur lendits éléments cylindriques.
Comme on le voit d'une façon particulièrement claire sur la figure 9, ce rouleau de pression 6, qui se compose des rouleaux élémentaires 44,45,46,
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coopère avec un rouleau de pression associé plue petit 9 qui est avantageuse- ment subdivisé aussi en des rouleaux individuels séparés. A cet effet un arbre spécial 48 est fixé sur les leviers-supports 8, et porte les leviers coudés 49,50,51 qui correspondent au levier 10 de la figure 1 et servent de palier aux rouleaux individuels 52,53,54 formant le rouleau de pression 9 (cf.fig.l).
Les leviers 49,50,51 sont montés élastiquement et séparés les uns des autres par rapport à l'arbre 48 ; les rouleaux individuels 52,53,54 y sont touril- lonnés au moyen de rotules de sorte que chaque rouleau prend automatiquement la position dans laquelle il s'applique le plus régulièrement sur la pièce roulée 34 en formation.
Tandis que le but des moyens auxiliaires décrits ci-dessus consistait surtout à assurer, pendant l'enroulement simultané de plusieurs enveloppes de tube, la formation d'une pièce roulée nette et parfaitement collée, le but principal de l'accouplement représenté en détail sur la figure 10 consiste à rendre la régularité des pièces roulées en formation.dans une large mesure indépendante de l'attention de l'opérateur. Conformément à l'invention, cet accouplement est de préférence agencé de telle sorte qu'il n'entraîne le mandrin 5, lorsqu'on actionne le levier d'embrayage 13, que sur un angle de rotation bien déterminé, à savoir de préférence sur un seul tour de 360 .
Ceci offre l'avantage que le mandrin 5 s'arrête chaque fois après un tour (ou aussi après 1 tour 1/2) et se trouve ainsi à nouveau prêt à l'introduction de pièces ; en outre, le nombre de tour de la pièce roulée en formation est ainsi compté par le nombre de sondages du levier d'accouplement 13, et fixé exactement.
Des embrayages répondant à cette condition peuvent être exécutés de la manière la plus diverse, et on en connaît différentes formes pour d'autres applications. Leur forme de réalisation la plus simple consiste en un accouple- ment à friction en combinaison avec une roue à rochet qui est positivement reliée au mandrin d'enroulement et dans laquelle vient n'engager, après l'accomplissement de l'angle de rotation prescrit, un cliquet d'arrêt.
La figure 10 montre un exemple de réalisation de ce genre. L'arbre du mandrin d'extension 5 porte à droite de la platine de montage 11 une came 55 qui est solidaire de cet arbre, et tourne donc avec le mandrin d'enroulement 5 dans le sens de la flèche P. Dans la gradin 56 de cette came 55 S'engage le galet d'arrêt 57 qui est monté dans la chape 58 et peut être basculé vers l'avant en se dégageant de ce gradin lorsqu'on appuie sur le levier d'embrayage 13 contre la pression du ressort 59. A droite de la came 55 se trouve l'ac- couplement à friction 12 qui se compose de deux disques de cuir ou d'une matière similaire, et qui accouple le mandrin 5 à l'arbre 60 commandé d'une manière continue.
On voit que tout actionnement du levier 13 fait démarrer la came 55 dans le sens de la flèche 7 ; après avoir accompli un tour, cette came est à nouveau arrêtée par le galet 57, jusqu'à ce qu'on actionne à nouveau le levier d'embrayage 13.
Si le mandrin 5 ne.doit accomplir qu'un demi-tour lors de l'actionnement
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du levier d'embrayage 13 (180 ), il suffit de munir la came 55 de deux gradins.
Tout autre angle (qui peut aussi déparer 360 ) est avantageuqement obtenu en ne montant pas la came 55 directement sur l'axe du mandrin 5, mais en la reliant positivement à cet axe par un engrenage de rapport de transmission convenable.
Il faut faciliter à l'opérateur non seulement le " comptage " des tours mais aussi le sectionnement transversal périodique de la bande 1 pour qu'il puisse travailler rapidement. On se sert à cet effet d'un repère.sur la tôle de glissement 4 que l'on a déjà mentionnée (cf.fig.l), ce repère pouvant en même tempq servir de guide à la pointe de la lame de sectionnement.
La figure Il montre l'agencement de la tôle de glissement 4 à cet. effet.
Comme mentionné initialement, la bande de feuille 1 passe de haut en bas aur la tôle de glissement 4 vers le mandrin extensible 5 (cf.fig.1 et 2). Comme le montre la figure 11, la tôle de glissement 4 comporte un trait de soie 61 transversal sous lequel on monte de préférence une bande de tôle 62 rivée par l'arrière. Lorsqu'on sectionne la bande de feuille l, la lame 63 s'engagee avec sa pointe, de la manière indiquée en perspective, dans la rainure ainqi formée, pour être conduite rapidement de gauche à droite ; elle sectionne alors la bande .de feuille 1 suivant une ligne de séparation bien déterminée, avec une sûreté absolue.
REVENDICATIONS
1. Dispositif pour la fabrication d'enveloppes de tubes roulées en feuilles pour des tubes en deux pièces par enroulement et collage, aur un mandrin rotatif, d'une bande prélevée sur un rouleau, caractérisé en ce qu'un mandrin extensible chauffé (5,22), qui est relié à l'arbre de commande (60) par l'intermédiaire d'un accouplement d'entraînement (12) et dont la longueur dépasse de 1 cm environ un multiple de la longueur prescrite (a) d'une' enveloppe de tube finie, cette largeur étant nécessaire pour rogner les borda, comporte aux deux extrémités à l'intérieur de la zone d'entrée (Z), chaque fois à proximité deq bordq d'entrée (Kl et K2) de la large bande à enrouler, ainqi qu'entre ces limites (35/38)
à des intervalles réguliers dont chacun correspond à la longueur (a) d'une enveloppe de tube, deq gorgea (36, 37,38) dans lesquelles s'engagent des lames (40) pour découper la pièce rou- lée (34) en formation.