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"Appareil pour découper des tronçons de papier"
La présente invention est relative à un appareil pour découper des tronçons de papier et plus particulièrement pour découper de longs rouleaux de bandes de papier, tels que du pa- pier hygiénique et des serviettes de toilette, appareil grâce auquel ces tronçons de papier peuvent être découpés transversale- ment en des longueurs de dimensions propres à la vente au détail.
Dans le domaine particulier précité, de petits rouleaux d'un papier hygiénique et de serviettes de toilette sont dévelop- pés à partir de gros rouleaux (ayant souvent en moyenne 5 pieds ou plus de diamètre, avec des longueurs correspondantes) à l'in- tervention d'un rebobineur. Ce dispositif, en plus du fait qu' il rebobine la bande en des rouleaux de plus petit diamètre, per- fore transversalement cette bande afin de permettre de détacher
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les carrés bien connus qui, dans le cas du papier hygiénique uti- lisé aux Etats-Unis d'Amérique, ont un coté de 4 1/2 pouces.
La bande qui est rebobinée pour former les plus petits rouleaux est souvent très large, cette largeur allant jusqu'à 90 pouces ou plus, de manière à former vingt rouleaux ou plus de la dimension prévue pour le papier hygiénique, la feuille étant dans ce cas désignée comme étant une feuille de "20 largeurs".
Antérieurement, on prenait en pratique un tronçon du diamètre d'un rouleau de papier hygiénique, par exemple d'une longueur de 90 pouces, et on le faisait passer à travers une soie alternative afin de réaliser les rouleaux individuels. Il s'agit de la scie de "Gilbertville", largement utilisée. Ces soies de la technique antérieure présentaient un certain nombre d'inconvénients, attribuables en particulier au ralentissement du mouvement de la scie lorsqu'elle atteint la fin de la coupe afin de permettre le déplacement inverse durant le mouvement al- ternatif. Ceci supposait un temps de séjour plus long de la soie dans le tronçon et, en conséquence, une plus grande chaleur engendrée, ce qui provoquait fréquemment une déformation de la ' scie.
Le mouvement alternatif de la scie (pénétrant dans et sor- tant du tronçon en sens opposés) exigeait que ces tronçons soient serrés et tendait également à déformer les noyaux de carton et,, les enroulements des bandes, de sorte qu'il en résultait un rou- leau découpé de travers. Ceci non seulement nuisait à l'aspect '; du rouleau mais soulevait également des problèmes en ce qui con- cerne l'emballage ultérieur, le stockage, etc..
Un but général de l'invention est de procurer un nou- veau mode de découpage de tronçons, qui évite les problèmes et les inconvénients signalés ci-dessus.
Un autre but de l'invention est de procurer une scie montée en vue d'un déplacement orbital, une pression uniforme'de . découpage étant développée quelle que soit la position de la scie , ce qui facilite le développement de coupes uniformes de la soie à
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une vitesse élevée.
Un autre but de l'invention est de procurer un mécanis- me de soie, qui comprend un transporteur de tronçons, synchroni- sé et agencé de telle sorte qu'il opère de façon continue, en contraste avec la limitation antérieure du fonctionnement inter- mittent du transporteur.
Un autre but encore de l'invention est de procurer un mécanisme de scie pour tronçons, qui comprend un transporteur de tronçons, synchronisé et agencé de telle sorte que ce transpor- teur et le mécanisme de soie peuvent être commandés sélective- ment comme lorsqu'un tronçon qui n'est pas en bon état est en cours de découpage.
D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront de la description ci-après, donn@@ à titre d'exemple non limita- tif avec référence aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue en élévation suivant l'extrémité de sortie d'une forme de réalisation d'un appareil construit sui- vant les enseignements de l'invention.
La figure 2 est une vue en élévation latérale de l'ap- pareil représenté à la figure 1.
La figure 3 est une vue en élévation du c8té de l'ex- trémité entrante de l'appareil des figures 1 et 2.
La figure 4 est une vue en plan de l'appareil des fi- gures 1 à 3.
La figure 5 est une vue en perspective explosée du dis- positif d'entraînement de la scie orbitale.
La figure 6 est une vue en perspective fragmentaire des éléments de coupage et d'entraînement d'une forme codifiée de l' invention.
Les figures 7 et 8 sont devues en perspective fragmen- taires agrandies de l'appareil au voisinage immédiat de la scie orbitale.
La figure 9 est une vue en élévation latérale du côté
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arrière ou d'entraînement d'une forme modifiée de l'appareil.
La figure 10 est une vue en perspeotive fragmentaire d' une autre forme encore de réalisation de l'invention, dans laquel- le la soie orbitale s'avance en synchronisme aveo le transporteur, de façon à éliminer la nécessité d'un fonctionnement intermittent ' de ce transporteur.
La figure 11 est une vue en élévation agrandie fragmen- taire, partiellement en coupe, de la partie d'entraînement de la soie orbitale de la figure 10.
La figure 12 est une vue en perspective d'un tronçon du type pouvant être découpé suivant l'invention.
La figure 13 est une vue en perspective schématique d' , une forme de réalisation modifiée de l'invention, dans laquelle on a représenté le mécanisme pour commander l'opération de la soie en fonction de la longueur du tronçon que l'on découpe trans- versalement.
En se référant d'abord à la première planche de dessins, on y voit une version simplifiée de l'invention, dans laquelle la ' référence 20 désigne un châssis de support portant une superstruo- ture désignée d'une manière générale par la référence 21. En plus de cette superstructure 21, le châssis 20 porte un bac allongé 22 qui est interrompu, par exemple en 23, pour former un parcours pour le déplacement d'une lame hrbitale 24.
D'une façon générale, le fonctionnement suivant l'inven- tion suppose l'avancement d'un tronçon de papier dans le bac 22 et son découpage par intermittence, en des points espacés dans le sens longitudinal, grâce à la lame 24 se déplaçant en travers du tronçon.
A cet effet, la superstructure 21 supporte à rotation un arbre d'entraînement principal 25. Celui-ci est entraîné par un système à courroie et poulie, désigné d'une manière générale par 26, à partir 3'un moteur 27, la poulie associée à l'arbre prin- cipal 25 étant désignée par la référence 26a à la figure 5.
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Sur l'arbre d'entraînement 25, est monté à cotation un disque 28 (voir en partioulier la figure 5), qui est pourvu d' une portion formant moyeu 28a. Dans cette portion formant moyeu 28a, est entraînée una commande désignée d'une façon générale par 29, tirant sa puissance d'un moteur désigné par 30 et qui, dans la forme de réalisation de la figure 1, tout comme le moteur 27, est montéesur la superstructure 21.
Le disque 28 présente un trou excentré, tel que 28b, dans lequel un arbre 31 est monté. L'arbre entraîné ou arbre dscie 31 et l'arbre principal 25 sont chacun pourvus de pignons, tels que 32 et 32a respectivement, de sorte que la rotation de l' arbre principal 25 a pour résultat la rotation de la lame 24 qui est également fixée sur l'arbre 31.
Dans le fonctionnement du dispositif, la lame 24 est mise en rotation par la mise en marche du moteur 27, ce dernier transférant la puissanoe rotative par l'intermédiaire de la com- mande d'entraînement 26 à l'arbre principal 25. La rotation de cet arbre principal ?5 est transférée par les pignons 32a et 32 à l'arbre 31 qui porte la lame 24 en forme de disque.
Pour développer le mouvement orbital de cette lame 24, on met en marche le moteur 30 qui transfère sa puissance rotative par l'entraînement 29 au disque 28, ce qui amène celui-ci à tour- ner et, du fait de l'emplacement excentre l'arbre 31 dans ce disque 28, la rotation de ce disque 28 a pour résultat qu'un mou- vement planétaire est imparti à l'arbre 31 et, de ce fait, à la lame circulaire 24.
Aux figures 6 à 8, on peut voir des vues fragmentaires en perspective:'d'une forme modifiée de l'invention et on notera que la superstructure désignée d'une façon générale par 121 est pourvue d'un élément formant poutre 121a qui est de position ré- glable et qui porte le disque 128, la lame 124 et les axes asso- ciés. La poutre 121a est mise en place de façon réglable par rapport au restant de la superstructure 121 grâce à un élément
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fileté 134 monté à pivotement sur la superstructure, par exemple j en 134a. L'élément fileté 134 pénètre suivant son filet, dans un bloc 121b faisant partie de la poutre 121a, de manière à abais- ser la lame circulaire 124, lorsque celle-ci est usée et devient de ce fait d'un diamètre plus petit.
Comme on peut le voir également aux figures 6 et 8, on a prévu un agencement à disques de meulage, que l'on désigne d' une façon générale par 135 et qui comprend des disques de meulage 136 et 137 inclinés l'un par rapport à l'autre et par rapport au . plan de la lame 124, de manière à former un bord à double biseau' sur cette lame 124. Le mécanisme de meulage 135 est monté sur une portion de poutre en porte-à-faux 1210 faisant partie de la ; superstructure 121, et les disques de meulage 136 et 137 sont sup- portés chacun sur les arbres des moteurs de commande 136a et 137a respectivement.
Ces moteurs 136a et 137a sont mis avantageu- sement en fonctionnement .d'une manière continue, de manière que l'aiguisage soit réalisé par déplacement des disques 136 et 137 l'un vers l'autre grâce aux solénoïdes 137b et 1370. L'aiguisage se produit en un point oorrespondant à environ la position de deux heures dans l'orbite, suivant laquelle la lame de scie 124 est tout à fait à 1'écart du tronçon L (voir figure 12) et les rouleaux R sortant de l'opération de déooupage sont dans les bacs
122. Comme on le verre plus en détail par la suite, la lame 124 peut être arrêtée à la fin de chaque tronçon (lorsque le tronçon a été préalablement mis convenablement en place en ce qui concer- ne la longueur), moment auquel les disques de meulage opèrent contre la lame.
Un agent de refroidissement peut être fourni par l'ajutage 135a (voir f igure 6).
L'agencement à, bacs peut être mieux vu à la figure 7 et,' si on considère cette figure, on peut voir deux bacs 122 agencés , côte à cote et espacés de part et d'autre du nadir de l'orbite de la lame circulaire 124.
Les tronçons L peuvent être contrôlés durant leur avan- cement dans le bac 122 en direction de la fente 123 grâce à des
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courroies d'alimentation flottantes, résignées d!une façon géné- rale par 138. Chaque courroie comprend une bande sans fin en matière plastique 139 entraînée autour de rouleaux d'extrémité, dont l'un peut être vu en 140 pour chacune de ces courroies.
Les rouleaux d'extrémité 140 sont portés par des ossatures latérales
141, qui sont supportées à flottement par rapport au châssis prin cipal 120 grâce à des bras 142 qui limitent le déplacement descen , dant des ossatures latérales 141 en vertu du contact des pattes
141a fixées sur les ossatures latérales 141 avec ces bras 142,
Les bacs 122 présentent des fentes, telles qu'en 122a, pour permettre l'entrée d'un poussoir 122b (voir figure 7) desti- né à mener les tronçons L vers la station de découpage définie par la fente 123. La chaîne emp@@tant les poussoirs 122b peut être réglée par intermittence grâce à une unité à came 1220 (voir figure 8). Un transporteur oonvenable d'enlèvement des rouleaux peut être prévu, par exemple le transporteur 152 à la figure 9.
Les bacs 122 peuvent être pourvus de portions de ferme- ture, par exemple 143, pour guider et maintenir l'extrémité d' un tronçon d'une manière relativement préoise durant le découpage en vue d'assurer de bonnes coupes. Les fermetures 143 sont repré sentées comme étant supportées à pivotement sur un élément trans- versal 144 et elles sont également fixées à un bloo 145, une pression vers le bas étant exercée grâce aux ressorts 146.
Du fait que la lame orbitale 124 se déplace d'une façon générale horizontalement durant l'opération de découpage et oomme il n'y a pas de mouvement alternatif, l'opération de soiage étant caractérisée uniquement par un déplacement descendant et vers l' avant de la lame 124, il n'est pas nécessaire de serrer étroite- ment les tronçons, comme le voulait la pratique antérieure. Avec la présente construction, un réglage de position est réalisé du- rant la moitié supérieure de l'orbite de la lame circulaire 124, cette lame pénétrant dans le tronçon dans le bae de droite aux
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figures 6 et 7, par exemple à la position d'environ 4 heures du- rant l'orbite..
La vitesse de rotation et la vitesse orbitale de la la-1 me 124 peuvent être toutes deux augmentées sensiblement par rap port à celles connues jusqu'à présent, du fait de l'équilibre dy- namique dans le système. Ceci est accru encore par l'utilisa- tion d'un contrepoids, tel que 147, à la figure 6, ce contre- poids étant porté par le disque 128. La lame 124 développe une coupe en "taillade" comme dans le cas où on tire un oouteau à travers le tronçon que l'on coupe. L'opération oontinue à haute vitesse est également facilitée par l'utilisation du système sum- plifié de transmission de puissance, déorit avec référence à la figure 1.
Dans l'agencement de la figure 6, le disque 128 est entraîné par chaîne, par exemple par la chaîne 129, et les pi- gnons pour l'entraînement de l'arbre 131 de la lame sont oomplè- tement enfermés dans un carter, tel que 148.
Une vue complète d'une forme de réalisation de la machi. ne représentée de façon fragmentaire aux figures 6 à 8 est mon- trée à la figure 9 qui montre que le dispositif d'entraînement
129 prévu pour le disque 128 dépend d'un second dispositif d'en- traînement désigné d'une façon gén4rale par la référence 149, ce dernier tLrant sa puissance, par 1'intermédiaire d'un embrayage! de suroharge 150 reliant ce dispositif d'entraînement 149 au mo- teur 130. Dans la variante de la figure 9, le moteur 130 est mon. té sur la base du châssis 120, à l'encontre du montage du moteur
30 sur la superstructure 21 dans la variante représentée aux fi- gares 1 à 5.
Dans le fonctionnement du dispositif représenté à la figure 9, les tronçons sont déposés sur les bacs 122 et sont dépla- cés vers l'avant vers la zone de découpage grâce 4 un transpor- teur 151 (porta;;% les poussoirs 122b), et ce pour être découpés transversalement par la lame 124 se déplaçant suivant une orbite, les rouleaux individuels étant enlevés par le transporter à ban- de 152. Un interrupteur de fin de course 153 est mont! sur cha-
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cun des bacs 122 pour sentir l'extrémité avant d'un tronçon et envoyer un signal à un centre de commande 154 prévu pour la com- mande du déplacement orbital de la lame 124.
De la sorte, lors- qu'un tronçon a été convenablement mis en place pour constituer Une longueur exacte pour un nombre entier de rouleaux, la lame 124 a son déplacement orbital arrêté pendant au moins un réglage ou indexage du tronçon correspondant au découpage qui enlèverait ordinairement une longueur inférieure à un rouleau, à partir de l'extrémité du tronçon.
Une autre variante de l'invention est représentée aux figures 10 et 11 ; dans cet agencement, l'indexage ou réglage du transporteur est éliminé, les oourroies 139 étant mises en fonc- tionnement d'une manière continue et la soie 224 s'avançant avec le tronçon durait l'opération de découpage et retournant à la po- sition de départ durant la portion de l'orbite, durant laquelle la soie 224 se situe au-dessus du tronçon L.
A cet effet, l'arbre excentré 231 est pourvu d'une rai- nure longitudinale, elle que 231a, qui permet un déplacement lon gitadinal de l'arbre 231 par rapport à son pignon droit 232, ce- lui-oi présentant une portion formant clavette 232a qui se dispo- se dans la rainure 231a (voir la figure 10). L'arbre 231 porte un chapeau 255 qui soutient un rouleau formant came 256.
Une douille 257 est montée rigidement sur la poutre transversale réglable 221 et cette douille 257 présente une fente d'un contour hélicoïdal 258. De la sorte, lorsque l'arbre 225 est mis en natation, la lame 224 non seulement se déplace suivant une orbite mais en outre elle est animée d'un mouvement alterna- tif dans le sens axial en vertu du rouleau formant came 256, qui se déplace dans la rainure de came 258. Cette rainure 258 est re présentée comme ayant sa partie arrière au sommet (à la position de 12 heures), cette partie étant désignée par 268a à la figure
10, tandis que la portion la plus avant de la fente 258 (par rap- port au sens du déplacement des tronçons) se situe dans la partie de la douille 257 qui coïncide avec la lame basculant à l'écart
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du dernier tronçon.
A la figure 11, on a prévu un transporteur à godets, que l'on@a désigne d'une façon générale par la référence 259, transporteur dans lequel une chaîne 260 porte des godets 261 mon- nt tés à articulation et qui se déplace/de façon continue avec le tronçon L et, en conséquence, avec les rouleaux R. Les godets 261 sont espacés pour permettre l'entrée entre eux de la lame 224
En se référant maintenant à la figure 13, on y a repré- senté un appareil:en détail, qui est plus spécialement destiné à découper un tronçon qui a été préalablement mis en place à la longueur exacte d'un nombre entier de rouleaux de papier d'une dimension propre à la vente au détail.
Dans ce cas, l'orbite de la scie est arrêtée durant le réglage du rouleau final du tron- çon et durant l'indexage du rouleau menant du tronçon suivant.
On décrit de ce fait ci-aprés l'entraînement de la soie lorsque l'arrêt de l'orbite de cette soie est nécessaire du fait d'un é- tat qui n'est pas en ordre.
A la figure 13 et en considérant la partie centrale su- périeure du dessin, on verra que la référence 324 désigne à nou- veau la lame de soie circulaire et que la référence 328 désigne le disque qui porte la lame 324 pour son orbite circulaire. Pour faire avancer un rouleau au-delà de la lame de soie (d'une façon intermittente), la structure de la figure 13 utilise à nouveau des poussoirs 322b qui sont représentés comme étant accouplés à des chaînes 360 (représentées schématiquement). La référence 362 désigne une oreille de commande aooouplée à l'une des chaînes
360 et qui agit conjointement avec un interrupteur 363 prévu sur la superstructure 321 et employé pour arrêter l'orbite de la soie lorsque la fin d'un tronçon donné se rapproche.
Les références
364 et 365 désignent respectivement un interrupteur pour faire démarrer les chaînes de transporteur 360 et une oreille ou taque% pour actionner l'interrupteur 364.
Le mécanisme de soie, travaillant conjointement avec les chaînes de transporteur 360, y compris la lame 324, est mon-
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té sur l'arbre 331 agencé de façon convenable dans le disque 328.
Un moteur 327 entraîne un arbre intermédiaire 325 qui est aooou- plé à l'arbre de lame 331 grâce à des pignons 332 et 332a. De la sort, l'entraînement planétaire pour le disque 324 est le même que précédemment. Les moyens pour entraîner le disque 328 seront décrits ci-après.
Le dispositif d'entraînement pour le disque 328 comprend un premier entraînement à pignons et chaîne 329, qui est accou- plé à un second entraînement à pignons et chaîne 349 par l'inter- médiaire d'un arbre fou 366 monté de façon convenable dans la superstructure de châssis 321. Pour amener de la puissance à la fois au second entraînement 349 et aux chaînes de transporteur 360, on utilise un moteur 330 (voir la portion inférieure de droi- te de la figure 13). La sortie du moteur 330 est accouplée, grâ- ce à un entraînement à courroie en V 367, à une botte de vitesses perpendiculaire 368. Cette boîte 368 présente une première sor- tie reliée, par un entraînement à chaîne et pignons 369, à un ar- bre principal 370 supporté de façon convenable par le châssis de la machine.
La sortie de l'arbre 370 est reliée, par un embrayage de surcharge 371, au dispositif d'indexage 322c. La sortie de ce dispositif d'indexage 3220 est reliée à un arbre de tête 372 ao- couplé aux chaînes 360. La puissance du moteur 330 est débitée au disque 328 grâce à un accouplement entre la première boîte de vitesses perpendioulaire,368 et une seconde boîte de vitesses perpendiculaire 373 (voir à nouveau la portion inférieure de droi- te de la figure 13). Un embrayage électrique 374 est interposé entre les boîtes de vitesses 368 et 373. A l'opposé de l'embraya- ge prévu sur la boîte de vitesses 373, est agencé un frein élec- trique 375 qui est fixé au châssis de la machine.
La sortie de le seconde boîte de vitesses 363 est reliée, par un entraînement à chaîne et pignons 373a, à un arbre fou 376 qui est représenté com- me étant accouplé au second entraînement à chaîne et pignons 349, ce qui complète le système de commande du disque 328.
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Des moyens de commande sont prévus de la façon suivante! ' sur les arbres 370 et 376. L'arbre 370 ce+ équipé d'une came 377 co-agissant avec un interrupteur 378 dans le but de faire de* marrer les chaînes de transporteur 360, tandis que l'arbre 376 est équipé d'une came 379 associée à un interrupteur 380 dans le but d'arrêter l'orbite de la soie 324.
D'une manière plus particulière, lorsque la lame 324 a réalisé son dernier découpage sur un tronçon et que les chaînes de transporteur 360 commencent l'indexage, l'interrupteur 363 est; actionné par le taquet 362 pour commander 1'interrupteur 380. A peu près au point central du même index ou lorsque la lame de soie 324 est en position verticale, un interrupteur 380 est ac- tionné par la came 379 prévue sur l'arbre 376. Ceci libère l'em- brayage 374 et applique le frein 375. La tension du frein peut être réglée de la meilleure manière pour permettre à ce frein de glisser, de sorte que la soie 324 s'arrêtera doucement dans la position d'aiguisage, o'est-à-dire dans une position de contact avec les meules d'aiguisage 136 et 137 (voir figure 8).
A ce stade, l'arbre d'entraînement 376 est arrêté, et de ce fait, il en est de même du disque 328. Pour amorcer à nouveau le mécanisme de déplacement orbital, un signal est four- ni par les chaînes 360 qui se déplacent de façon continue. On comprendra que le moteur 330 fonctionne de façon continue et qu' il en est de même de la boite de vitesses 368. Ce n'est que la sortie de la boîte de vitesses 368 prévue du coté de l'embrayage, qui est arrêtée du fait de celui-ci. De la sorte, l'arbre prin-' cipal 370 continue à tourner, de sorte que la came 377 continue à fermer de façon cyclique l'interrupteur 378.
Celui-ci est in- teroonneoté, de façon convenable, avec les mécanismes de frein et d'embrayage, pour les réexciter lorsqu'il reçoit un signal convenable de l'interrupteur 364. En d'autres mots, lorsque le taquet 365 ferme l'interrupteur 364, l'interrupteur 378 est commandé pour libérer le frein 375 et actionner l'embrayage 374. Ceci a-
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moroe le mouvement orbital de la lame de soie 124 en synchronie- me aveo l'entraînement d'indexage des tronçons
REVENDICATIONS
1.
Dans une soie orbitale pour découper radialement des rouleaux de papier ou similaires, un châssis, un premier arbre monte: dans ce châssis et prévu . pour ne tourner qu'autour de son axe, un premier dispositif moteur prévu sur le châssis et ac- couple à ce premier arbre pour le faire tourner, un disque monté à rotation sur cet arbre, un second arbre monté dans le disque d'une manière excentrée par rapport au premier arbre et auquel une soie circulaire est fixée, des mayens d'engrènement reliant le premier et le second arbres pour transmettre la puissance de rotation depuis le premier rbre à la soie circulaire, un second dispositif moteur prévu dans le châssis et accouplé à ce disque pour le faire tourner, de sorte que le second arbre suit un par- cours hrbital autour du premier,
ce second dispositif moteur élan ; disposé sur le châssis, latéralement en dehors du parcours orbi- tal, et une paire de bacs recevant et supportant les rouleaux, prévus sur le châssis et allongés dans la direction axiale du pre mier arbre, ces baes étant coaxiaux et espacés pour permettre à la scie circulaire de passer entre eux, ces bacs étant disposés aux environs du nadir du parcours orbital de la soie circulaire, de sorte que l'action de découpage est caractérisée uniquement par les composantes de déplacement vers le bas et de déplacement vers l'avant du mouvement de la scie.