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La présente invention concerne une coupeuse mobile, ou "volante" et plus particulièrement une coupeuse mobile utilisée pour découper successi- vement, dans une bande de papier se déroulant d'une bobine, des flans en for- me de losanges de différentes dimensions et de différents angles prédéter- minés, pour la confection d'enveloppes.
La coupeuse selon l'invention, sans être limitée à l'utilisation pour le découpage de formes d'enveloppes, a été conçue spécialement en vue de cet utilisation et sera décrite et illustrée en se référant à cette ap- plication.
Les coupeuses mobiles connues sont caractérisées par le fait que la bande de papier passe devant une lame fixe et qu'une lame rotative, portée par un support rotatif, passe, à chaque révolution, devant la lame fi- xe et découpe ainsi une longueur déterminée de papier de l'extrémité avant de la bande. Dans une des coupeuses mobiles précédemment construites, la lame rotative est de préférence à bord droit, c'est-à-dire que son bord coupant est parallèle à son propre axe de rotation, tandis que la lame fixe est de préférence légèrement inclinée par rapport à la lame rotative, pour que celle-ci vienne en contact avec la lame fixe progressivement, de l'une à l'autre de ses extrémités. Ceci donne une action de coupe progressive, et par conséquent permet d'éviter l'arrachement que pourrait provoquer une ac- tion de coupe Instantanée.
Cependant,, cet agencement présente deux Inconvé- nients.
D'une part, il importe dans la fabrication d'enveloppes qu'à la fin de l'opération de découpage, chaque forme d'enveloppe occupe une disposition angulaire déterminée mais ceci est rendu difficile par une légère torsion, quelque peu Indéterminée,du flan, due au fait que celui-ci est séparé de la bande de papier en dernier lieu à un bord latéral de la bande, ce qui constitue une difficulté très gênante.
D'autre part, il importe que le papier soit découpé nettement d'un bord latéral à l'autre, sans heurt entre les lames, mais néanmoins avec un contact effectif entre les lames en tous points . Il est facile de meuler la lame rotative de façon à ce qu'elle présente un bord droit et de régler ce bord parallèlement à l'axe de rotation. Ainsi, le bord de la lame rotative parcourt un chemin rigoureusement cylindrique. Le bord coupant de la lame fixe, lorsqu'il est droit, n'étant pas parallèle à l'axe de rotation de la lame rotative, vient nécessairement en intersection avec le parcours de la lame rotative. Il est nécessaire d'affûter spécialement la lame fixe pour l'adapter au chemin cylindrique de la lame rotative.
La lame fixe comporte à l'origine un bord biseauté droit, mais l'affûtage lui confère un bord courbe, d'une largeur croissant d'une extrémité de la lame à l'autre. La largeur à affûter augmente- avec la longueur de la lame, et le rapport de la largeur à affûter à la longueur de la lame augmente avec cette dernière.
La présente invention permet d'éviter efficacement la torsion de la forme de papier et réduit également la largeur d'affûtage nécessaire de la lame fixe. L'invention est caractérisée par le fait qu'au lieu d'utiliser une lame droite et une lame oblique, on utilise une lame droite, fixe ou rotative, et un dispositif de 'coupe opposé, dont la portion coupante est avancée au centre pour venir en contact la première avec la lame à bord droit, mais est légèrement inclinée vers l'arrière de part et d'autre du centre pour couper le papier progressivement du centre vers les bords, de façon symétrique ou équilibrée.
Dans un mode de réalisation très avantageux, l'Invention prévoit une lame à bord droit et une paire de segments de lame obliques, ces segments étant disposés en oblique symétriquement à partir d'un point central du chemin de la bande de papier vers l'extérieur. La lame à bord droit unique peut être soit fixe soit rotative, et dans les deux cas elle est placée en face des segments à obliquité opposée. Les segments de lame obliques font
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entre eux un angle très obtus dont le sommet est situé de façon à venir en premier contact avec :La lame opposée.
Ceci donne une coupe de la feuille allant du centre vers l'extérieur, et supprime ainsi l'effet non compensé qui, dans la réalisation précédente, tendait à faire tourner ou tordre les flans lorsque la coupe progressait d'un bord à l'autre de la bande de papier.
La coupeuse selon l'Invention est caractérisée, en outre en ce qu'elle comporte des moyens permettant de supporter rigidement les lames et les segments de lame pour les protéger contre les vibrations et le déplace- ment.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention résulte- ront de la description qui va suivre.
Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple : - la figure 1 est une vue schématique en plan des pièces d'une coupeuse mobile, représentant une bande de papier se déplaçant obliquement devant la coupeuse; - la figure 2 est une vue schématique en coupe et en élévation représentant les organes de coupe rotatif et fixe au cours de la coupe d'un flan d'enveloppe de l'extrémité avant de la bande; - la figure 3 est une vue partielle de la bande presque décou- pée, montrant en particulier que les marges opposées de la bande sont coupées simultanément, en dernier lieu; - la figure 4 est une vue schématique en plan du dispositif de coupe, montrant en particulier la disposition angulaire relative entre la lame rotative et des segments de la lame fixe;
- la figure 5 est une vue en élévation, et partiellement en coupe, suivant la ligne 5-5 de la figure 7, vue suivant la direction des flèches ; - la figure 6 est une vue partielle en coupe, montrant un dé- tail d'un segment de lame, sa barre de support, et une via.. de tension associés avec cette barre ; - la figure 7 est une vue partielle en élévation de l'ensemble représenté à la figure 5, prise suivant la direction des flèches 7-7 de la figure 5;
@ - la figure 8 est une vu en coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 5, vue en direction des flèche; - la figure 9 est une vue en coupe transversale d'une deuxième forme de réalisation d'une coupeuse mobile;, dans laquelle une lame fixe uni- que est à bord droit, et des segments'-de lame obliques opposés sont portés par un support rotatif, la coupe étan faite suivant la ligne 9-9 de la figu- re 10; - la figure 10 est une vue partielle en élévation de la coupeu- se de la figure 9, et - la figure 11 est une vue partielle en plan de la coupeuse des figures 9 et 10.
Aux figures 1 et 2, une bande 10 ou autre matière en feuilles convenant pour la fabrication d'enveloppes est déroulée d'une bobine (non représentée), passe autour d'un galet'.de guidage fixe 12 et entre deux cy- lindres fixés rotatifs 14 et 16, est entraîné par ces cylindres à travers un support horizontal (non représenté) et entre une lame rotative 18 et un dispositif de coupe fixe 20, de façon telle qu'un flan d'enveloppe est dé- coupé à l'extrémité avant de la bande de papier, chaque fois que la lame 18 accomplit un tour. La bande avance de préférence de façon continue et à une vitesse uniforme, mais pour que l'on puisse découper des flans de diffé-
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rentes longueurs (dans un sens) on peut prévoir un dispositif de réglage de la vitesse d'avancement de la bande.
La lame rotative 18 est entraînée à une vitesse uniforme et en rapport fixe avec la vitesse de l'arbre de comman- de principale étant portée par un cylindre 22, solidaire d'un arbre de sup- port et d'entraînement 24. A ces extrémités opposées,l'arbre 24 est monté rotatif entre les éléments complémentaires 26 et 28 formant respectivement des paliers supérieurs et inférieurs. Les paliers inférieurs 28 sont rigi- dement montés sur une barre 30. La barre 30 est supportée de façon à pou- voir être réglée autour de l'axe d'un élément pivotant vertical 32, cet axe étant situé au-dessous et à l'aplomb du centre de la ligne de coupe de la bande.
La coupeuse mobile est montée en bloc sur la barre 30 et peut être réglée en bloc angulairement, par rapport à la direction de l'avance de la bande 10.
Le dispositif de coupe fixe 20 comprend un bloc de support 34 placé dans les feuillures des paliers supérieurs 26 est fixé rigidement à ces paliers 26 au moyen de vis 35. Le bloc 34 supporte les autres pièces du dispositif de coupe fixe. D'un côté, ,le bloc 34 peut avoir une face verti- cale plane, parallèle à l'axe de l'arbre 24, mais sur le côté opposé, ce bloc comporte deux faces verticales planes 36 et 38, qui, au lieu de la barre forment entre elles un angle dièdre de préférence sensiblement égal à 182 .
Les faces 36 et 38 déterminent la position dans la machine des deux segments
40 de la lame fixe par rapport aux barres de support 44 correspondantes.
Chaque barre de support 44 a la forme d'un L inversé, compor- tant un corps 48 et une tête 50 faisant un angle droit avec ce corps. Cha- que segment de lame 40 est rigidement fixé à sa barre de support 44 par des goupilles 52, et fixement maintenu dans l'angle formé par le corps et la tête de la barre de support, pouvant ainsi être supporté tant par le corps 48 que par la tête 50. Les segments de lame et les barres de support comportent des fentes alignées 54 et 56 respectivement, par lesquelles passént les corps des vis à tête 58.
Après avoir ajusté et serré rigidement entre eux, par des moyens qui seront décrits plus loin, les segments de lame et les barres de support, les vis 58 sont serrées dans les alésages filetés du bloc 34 pour serrer les barres contre les faces obliques correspondantes du bloc 34. Les'corps 48 des barres de support ont une épaisseur uniforme, et par conséquent les bords coupants des segments de lame fixe sont parallèles aux faces obliques du bloc 34 et forment des angles égaux bien qu'opposés de l'ordre de 1 avec le bord coupant de la lame rotative. Le sommet de l'an- gle formé par les segments de lames 40 rencontre la lame rotative 18 le premier.
Avant de serrer les vis de serrage 58, on ajuste les segments de lame fixe et on les protège contre les vibrations dans une position où leurs bords intérieurs sont meulés de façon à s'adapter au chemin cylindrique de la lame 18. Des blocs de tête 60 sont fixés en haut du bloc 34-au moyen de vis 62 et sont en saillie de 'façon à surplomber les barres 44 et les segments de lame 40.
Chaque bloc 60 est traversé par plusieurs vis de butée 64, qui appuient par l'intermédiaire de pastilles 67 sur la face supérieure d'une barre de support de lame 44 correspondante. Comme on le volt aux dessins, il y a quatre vis de butée pour chaque barre 44. Entre deux vis de butée 64 adjacentes pour une barre 44, une vis de torsion 66 passe librement vers le bas à travers le bloc 60 et est vissée dans la barre de support correspondante. Les dessins représentent trois vis de tension associées avec cha- que barre et segment de lame.
Les autres vis étant suffisamment dégagées pour être inopérantes on règle d'abord les vis de tension aux extrémités, afin de placer les extrémités intérieures et extérieures du bord de lame correspondant juste en position pour obtenir leur contact avec la lame rotative. Puis, l'on règle les vis intermédiaires pour fixer rigidement en place la barre et. la lame.
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Les deux segments de lame ayant été ainsi déformés, on verrouille les vis 64 et 66 pour les empêcher de tourner. A cet effet, chacun des bloc's 60 est pourvu d'une rainure continue 68 qui traverse tous les alésages par lesquels passent les vis 64 et 66. Des vis de serrage 70 à tête sont prévues de part et d'autre de chacune des vis 64,66 et sont perpendiculaires à ces vis. Les tiges des vis 70 passent librement à travers le bloc 60 vers la rainure 68 et sont vissées dans le bloc au delà de la rainure. Les vis 70 peuvent être serrées l'une après l'autre pour verrouiller les vis 64, 66 et les empêcher de tourner. Lorsque toutes les vis 64, 66 sont verrouillées, les vis 58 sont serrées à fond pour verrouiller les segments de lame et leurs barres de support contre les faces obliques du bloc 60.
L'assemblage et l'ajustement décrits peuvent être effectués avec le bloc 34 en place dans la machine, ou dans un dispositif de meulage qui est sensiblement une reproduction des pièces représentées à la figure 5, sauf qu'un disque de meulage remplace le cylindre 22 et les pièces portées par ce cylindre. Cette dernière façon de procéder est à préférer. Le bloc 34 étant fixé par les vis 35 aux paliers 26 du dispositif de moulage, les pièces portées par le bloc 34 sont assemblées avec le bloc 34 et ajustées et fixées comme décrit. La meule est ensuite mise en action pour meuler les segments de lame au contour cylindrique voulu, et l'assemblage, y compris les blocs 34, est transféré dans la machine et fixé en place par les vis 35.
Il importe que la lame rotative 18 soit fermement supportée, pour empêcher une déformation locale, La lame 18 est placée dans une rai- nure radiale 72 du cylindre 22 et est supportée par endroits par des vis 74 vissées dans des alésages 76 pratiqués dans le cylindre 22 dans le sens diamétral.
On amène d'abord les vis 74 d'extrémités en lé ger contact avec la lame 18 pour supporter le bord coupant de la lame en parallélisme avec l'axe du cylindre 22 et à une distance voulue de cet axe. Des vis de réglage 78, vissées dans le cylindre perpendiculairement à la lame 18, sont ensuite vissées contre la lame pour la verrouiller en place. Les autres vis 74 sont ensuite avancées pour porter fermement contre le dos de la lame 18.
Les vis 74 ne peuvent pas déformer localement la lame parce qu'une vis 78 est prévue pour chaque vis 74, les vis appariées étant disposées avec leur axe dans un plan commun.
L'utilisation des segments de lame disposés angulairement provoque un écart de rectitude de la ligne de coupe. Pour la plupart des applications, du moins, cet écart est trop faible pour avoir une importance quelconque. Dans la fabrication d'enveloppes, cet écart n'est pas sensible parce que les extrémités opposées d'une coupe définissent les bords des différents volets de l'enveloppe, et ces bords sont pliés séparément dans les volets respectifs.
Les figures 9 à 11 représentent un autre mode de réalisation d' une coupeuse mobile, caractérisés essentiellement par une inversion de la disposition des lames représentée aux figures 1, 2 et 4 à 8. Un dispositif d'avancement (non représenté) de la feuille de papier est prévu, comme dans le premier mode de réalisation. Dans le deuxième mode de réalisation, une traverse rigide et Immobile 102 supportée par le bâti, comporte une 1ame fixe 106, à bord droit, posée d'équerre fixés à la traverse par des vis 104 La lame 106 est placée dans une feuillure de la traverse 102, et les tiges des vis 104 passent à travers des rainures 105 pratiquées dans la lame et sont vissées dans la traverse 102.
Si la hauteur de la lame est réduite par des re-affùtages successifs, des cales peuvent être insérées entre la face supérieure de la lame et la face opposée de la traverse 102. Un cylindre 108 entraîné à vitesse constante, supporte deux segments de lame 110 disposées en oblique. Les segments 110 sont orientés d'un même angle mais en sens op-
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posé. Les segments de lame se rencontrent à mi-chemin entre les extrémités du cylindre suivant un angle qui- est de préférence de l'ordre de 182 . Le sommet de l'angle est dirigé de façon telle que la lame fixe et les segments de lame rotative coopèrent pour couper la feuille de papier d'une façon é- quilibrée depuis le centre de la feuille vers l'extérieur vers les deux bords latéraux.
Comme dans le premier mode de réalisation, le cylindre et le sup- port 102 du dispositif de coupe fixe forment partie d'un bloc ajustable au- tour d'un pivot vertical directement aligné avec le point central de coupe.
Le cylindre comporte un alésage radial 114 à mi-chemin entre ses extrémités, et des rainures rectilignes 116 dont les plans médians lon- gitudinaux se rencontrent sensiblement dans l'axe de l'alésage 114. Les rainures forment un angle d'environ 182 . Dans chaque rainure se trouve une barre de support 118 en forme de L pour l'un des segments de lame 110.
Chaque segment 110 est rigidement fixé à sa barre de support respective 118 par des goupilles 120. Des vis de tension 112 et des vis de butée 124 sont insérées dans les alésages 124 et 126 respectivement, du cylindre 108, deux vis de tension et deux vis de butée étant représentées associées avec chaque b arre de support 118 de segments de lame.
Les vis de tension sont réglées de façon à ce que les points centraux des segments obliques 110 touchent à peine le bord de la lame 106, et que les extrémités opposées de chaque segment se prolongent vers l'exté- rieur à des distances radiales égales de l'axe du cylindre 108. Puis l'on ajuste les vis de butée de façon à assurer les segments de lame contre les vibrations radiales et longitudinales.
Des vis 128, vissées dans des alésages 130 du cylindre 108, sont ensuite serrées contre les segments de lame 110 pour les assujettir fermement à l'abri des vibrations transversales Les lames 110 et leurs barres de support 118 étant réglées et fixées en position comme décrit, le cylindre est transféré sur les paliers d'un dispositif de meulage dans lequel un outil de meulage fixe est réglable par rapport à l'axe des paliers. Puis l'on fait tourner le cylindre, l'outil de meulage étant avancé progressivement vers l'intérieur jusqu'à ce que les segments de lame soient suffisamment réduits par meulage à un rayon uniforme égal au rayon sur lequel les points centraux des segments avaient été réglés. On remet alors le cylindre en place, et la machine est prête à fonctionner.
Il est bien entendu que la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemples.
REVENDICATIONS
1. Mécanisme de coupe d'une feuille, comprenant en combinaison un dispositif d'avancement d'une feuille selon un trajet prédéterminé et une coupeuse mobile comprenant des éléments de coupe fixe et des éléments de coupe rotatifs coopérants, l'un de ces éléments comprenant une lame à bord rectiligne dont le bord coupant est disposé parallèlement à l'axe de rotation de l'élément de coupe rotative, ledit mécanisme étant caractérisé en ce que la portion coupante de l'autre élément de coupe est avancée au centre pour venir en contact la première avec la lame à bord droit, tandis que les portions situées de part et d'autre du centre sont légèrement inclinées vers l'arrière pour couper la feuille progressivement du centre vers les bords,
tous les points du bord coupant de l'autre élément de coupe étant sensiblement équidistants de l'axe de rotation de l'élément de coupe rotatif.