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"Perfectionnements aux cylindres de ooupe".
La présente invention vise un dispositif pour oylin- dres de coupe rotatifs, agencés par paire, munis chacun de son couteau et entre lesquels passe une nappe destinée à être coupée en feuilles plus petites et d'égale longueur au moyen des deux couteaux coopérant ensemble.
.Dans un dispositif connu de ce genre (décrit dans le brevet allemand 709.529), 1!une des deux arêtes de oouteau substantiellement rectilignes et montées de telle manière sur le cylindre respectif qu'elles forment un angle entre elles et coopèrent ensemble pendant l'opération même de coupe, a une vitesse moyenne supérieure à celle de l'autre arête de couteau.
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De tels dispositifs permettent de diviser une nappe continue en feuilles ou morceaux de longueur constante et prédéterminée par coupes perpendiculaires au sens longitudinal de la nappe et exécutées à la même vitesse que la nappe en cours de dé- filement, aucun glissement n'étant supposé entre la nappe et les cylindres.
Si les cylindres, tout comme dans un dispositif connu de ce type, ont le même diamètre, cela implique qu'une feuille est détachée à chaque tour des cylindres et que cette feuille reçoit la même longueur que la périphérie des cylindres. Si, par exemple on désire couper des feuilles de 4 m, il est néoes-. saire que la hauteur de la paire de cylindres dépasse 2,5 m.
Un tel dispositif de coupe exige par conséquent une grande hau- teur et il est donc encombrant, lourd et onéreux.
La présente invention a pour but principal d'éliminer l'inconvénient précité et de permettre la coupe à angle droit de feuilles de longueur quelconque à partir d'une nappe con- tinue et au moyen d'une machine du type décrit et ayant des cylindres de faibles dimensions.
Un but apparenté de l'invention est de perfectionner ce type de dispositif afin de permettre une coupe encore plus propre et plus fine que ce qui était possible auparavant de la nappe passant entre les cylindres à couteau.
Afin de satisfaire à ces exigences, il est proposé conformément à l'invention que le rapport périphérique des @ cylindres soit de m:n, où m et n sont des nombres entiers posi- tifs en différents. Cela implique que l'un des cylindres tour.- ne à n tours et l'autre à m tours entre chaque paire de coupes voisines exécutées par l'action mutuelle des couteaux. Dans un mode d'exécution pratique, le rapport min est de 4:3 et la périphérie des cylindres de 1,00 et 0,75 m respectivement.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'une
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des arêtes de couteau est oblique aussi bien radialement que périphériquement de telle manière que a) la partie extérieure radialement de l'arête de couteau oblique se trouve devant la partie interne radialement de la même arête, vu du sens de rotation du cylindre y afférent, et b) l'obliquité périphéri- que de ladite arête de couteau est supérieure au parcours moyen qu'exécute l'arête de oouteau oblique dans le sens pé- riphérique au cours du travail normal du dispositif pendant une période ai longue que les arêtes de oouteau sont en oontaot entre elles durant l'opération même de coupe, au cours de laquelle les arêtes de couteau s'appliquent d'une manière oon- nue l'une oontre l'autre en surmontant la force d'un certain nombre de ressorts.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit et des dessins annexés, lesquels montrent .schématiquement et à titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution préférée de l'invention.
Ia figure 1 montre .Les cylindres à oouteau du dispo- sitif de coupe aveo paliers et organes de transmission y afférents en vue latérale, ;partiellement en section verticale; les figures 2 et 3 sont des vues latérales du seul cylindre supérieur plus gros et montrent son arête de coupe vue respectivement de l'avant et de coté; les figures 4 et 5 ;sont des vues latérales du seul oy- lindre inférieur plus petit et montrent son arête de coupe vue respectivement de côté et de l'avant ; la figure 6 représente une section verticale suivant la ligne VI-VI dans la figure 7; la figure 7 représente une seotion verticale suivant la ligne VII-VII dans la fi,ure 6 ;
les figures 8-12 sont des vues terminales montrant sohématiquement des phases d'une opération de coupe qui corres-
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pondent à des positions successives de couteau;. les figures 13-15 montrent une paire de cylindre à couteau exéoutée conformément à l'invention et dans trois positions différentes.
Le dispositif de coupe selon l'invention et montré sur la figure 1 comprend un oylindre supérieur à oouteau 1 et un cylindre inférieur à couteau 2, lesquels sont montés dans un bâti de machine 11 au moyen de paliers .3 et ± respectivement. , Le cylindre 2 est entraîné via un pignon 2 et entraîne à son tour le cylindre 1 via des engrenages 6 et 7, dont le premier est claveté sur l'arbre du cylindre 2 au moyen d'une olavette 8 (figure 6) et le second se oompose de plusieurs partiee, oomme oela est décrit plus en détail en relation avec les figures 6-7. Les oylindres 1, 2 tournent dans le sens des flèches A et B respectivement.
Entre les cylindres est avancée une nappe (non représentée) à partager en morceaux plus petits au moyen des couteaux par oontaot de frottement avec les cy- lindres 1 et 2.
Le cylindre 1 est muni d'un couteau 9 en saillie princi-j palement dans le sens axial à partir de la surface d'enveloppe ) (figures2-3), lequel couteau peut éventuellement s'étendre axialement, mais est de préférence légèrement oblique axiale.. ment et radialement, et le cylindre 2 est muni d'un couteau 10 en saillie à partir de la surface d'enveloppe du oylindre.
Comme cela ressort des figures, le couteau 9 est bien plus en saillie à partir de sa surface d'enveloppe que le couteau 10.
Le mot "oouteau" couvre dans le contexte toute sorte de discontinuité en saillie ou ressemblant à une arête formée sur la surface d'enveloppe d'un cylindre. Devant le couteau 10 (vu dans le sens de rotation), la surface d'enveloppe est munie d'un évidement 26 (figures 13-15) s'étendant dans le sens axial et ladite surface d'enveloppe présente en outre deux autres
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gorges ou chanfreins 27, 28 qui complètent l'évidement 26 et qui, tout comme ce dernier, s'étendent dans le sens axial et se trouvent à une distance angulaire de + 120 de l'évidement 26.
Comme cela ressort des figures, le cylindre supérieur 1 de la paire de cylindres 8 une périphérie plus grande,
1,00 m par exemple, alors que le cylindre inférieur a une périphérie plus petite, par exemple 0,75 m.
Comme le rapport périphérique entre les cylindres 1 et 2 (figures 2-5) est de 4:3 et que le rapport entre leur régime est de 3:4, il s'ensuit que le cylindre supérieur 1 ne tourne que trois tours pendant que le cylindre inférieur 2 tourne quatre tours.
Les cylindres tournant desmodromiquement de la maniè- re décrite ci-dessous à une même vitesse périphérique et en contact de frottement avec une nappe de matière qui, ainsi, défile à une vitesse translatoire concordant à la vitesse périphérique des cylindres,. Dans la position angulaire mon- trée sur la figure 13, une feuille (non représentée) vient tout juste d'être séparée au "coupée" par l'aotion commune des couteaux 9, 10.
Sur la figure 14, le cylindre supérieur 1 avec le couteau a tourné d'un tour et, simultanément, le cylindre inférieur 2 aveo le couteau 10 a tourné de 1 tour 1/3 (par rapport à la position, .selon la figure 13). Il ressort de la figure 14 que la gorge 27, qui s'étend)dans le sens axial, se trouve maintenant en face du couteau 2 dans un plan axial commun aux cylindres 1, 2 'et, ainsi, empêche efficacement que le couteau .2 en saillie coupe totalement ou partiellement la nappe.
Sur la figure 15, le plus grand cylindre 1 et le cy- lindre inférieur 2 ont encore tourné respectivement de 1 tour et de 1 tour 1/3, soit au total respectivement 2 et 2 tours 2/3 à partir de la position d'origine selc la figure 13,
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Dans cette position angulaire, la gorge 28 s'étendant dans le sens axial se trouve en faoe du oouteau 9, principalement dans un plan axial commun aux deux cylindres 1, 2 et, ainsi, empêche efficacement le couteau 2 de couper totalement ou par- tiellement la nappe. Quand le cylindre supérieur a tourné d'un autre tour, le cylindre inférieur 2 a tourné de 1 tour 1/3 supplémentaire.
Au total, les cylindres 3; et 2 ont donc tourné respectivement de 3 et 3 3/3 = 4 tours, de sorte qu'ils reprennent la position selon la figure 13, et qu'une nouvelle feuille (de même longueur que la précédente) a été coupée.
Grâce à ce dispositif, on obtient l'avantage de pou- voir obtenir des feuilles relativement longues aveo des oylin- dres relativement petits.
Dans une forme d'exécution pratique, le cylindre supé-
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r cm. e WÀM ""'-o( rieur 1 a 67.5/de long et possède une lame de couteau 9 qui fait saillie de 10,5 mm de la surface d'enveloppe du cylindre à l'une des extrémités de ce dernier et de 22,5 mm à l'autre extrémité du cylindre. L'extrémité haute de la lame de oouteau 9 se trouve à 3 mm devant son extrémité basse, vu dans le sens de rotation du oylindre, Cela implique que l'arête de couteau est oblique aussi bien radialement que périphérique- ment. Dans cette forme d'exéoution, l'arête de couteau forme un angle d'environ 10-11 et plus précisément de 10,4 avec l'axe de rotation du cylindre. L'arête ooupante de la lame de couteau .2 est le bord arrière extérieur, vu dans le sens de rotation.
Dans la même forme d'exécution, le cylindre infé- rieur 1 (figures 4 et 5) a une lame de couteau 10 qui,sur toute sa longueur, fait saillie de 0,5mm en dehors de la surface d'enveloppe da cylindre et dont l'arête eat parallèle à l'axe de rotation du cylindre. L'arête coupante de la lame de couteau 10 est le bord avant, vu dans le sens de rotation, qui
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coopère avec le bord arrière de la lame de couteau 9, de la même manière que les arêtes des deux branches d'un oiseau.
Comme mentionné auparavant, l'engrenage 7 se compose de plusieurs parties, lesquelles ressortent le mieux des figures 6 et 7. Cet engrenage comprend donc une couronne dentée 12 qui attaque la roue dentée 8 olavetée sur le cylindre infé- rieur 2, et qui a des cames 13 en saillie axialement et formant l'une des moitiés d'un accouplement à griffes. La seconde moitié de cet accouplement à griffes est formée par des cames 14 en saillie radialement et se trouvant sur une bague d'ao- oouplement 15 se trouvant radialement à l'intérieur de la cou- ronne dentée 12.
Comme cela se voit le mieux sar la figure 6, la couronne dentée 12 aveo ses oames 13, dont le bord avant radial (vu dans le sens de rotation) engrène avec le bord arrière (vu dans le sens de rotation) des oames radiales 14 de la bague d'accouplement 15, entraîne celle-ci et, ainsi, le cylindre à couteau 1 dans le sens indiqué par la flèche A sur la figure 6. Entre la couronne dentée 12 et la bague d'accou- plement 15 sont placés des ressorts de pression 17 qui tendent en permanence à maintenir la position relative montrée sur la figure 6 entre la couronne dentée 12 et la bague d'accouplement 15, et qui sont comprimés pendant la phase même de la coupe, comme cela ressort de ce qui suit.
Finalement, un disque à moyeu 19 est placé entre la bague d'accouplement 15 et le cy- lindre 1, et olaveté sur ce dernier au moyen d'une clavette 18.
Un certain nombre de boulons 20, traversant des gorges 21 en arc de cercle dans le disque à noyeu 19, sont vissés dans la bague d'accouplement 15 qui, ainsi.. est l'iée au disque à moyeu 19.
Les pièces 19-21 forment donc: un dispositif pour le réglage (de précision) de la position angulaire du cylindre 1. et du couteau 9 par rapport à la position angulaire du cylindre 2 et du cou- teau 10.
Les figures 8-12, très simplifiées, montrent le princire
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des différentes phases de coupe. la figure 8 illustre comment les couteaux se rapprochent l'un de l'autre et on peut consta- ter sur le cylindre 1 que le ressort 17, montré schématiquement, n'est pas comprimé et que les cames 13 et 14 sur la couronne den-; tée 12 et la bague d'accouplement 15 respectivement sont en con- taot mutuel. On peut également voir la double obliquité du cou- teau 9 monté sur ce cylindre. La figure 9 montre oomment la par- tie avant extérieure radialement (vue dans le sens périphérique) de l'arête du couteau 9 arrive en contact avec l'arête du couteau inférieur 10. Le ressort 17 n'est toujours pas comprimé.
Comme les cylindres à couteau ont la même vitesse périphérique et com- me le couteau supérieur 9 fait bien plus saillie dans le sens radial que le couteau inférieur 10, l'arête coupante du couteau supérieur 9 se déplace un peu plus vite dans l'espace que l'arête du couteau inférieur. Ce surplus de vitesse du couteau supérieur n'est cependant pas suffisant pour compenser l'obliquité périphé- rique volontaire de.ce couteau supérieur.
Il s'ensuit que le couteau inférieur 10, dont le bord avant (vu dans le sens de rotation) se trouve sur le bord arrière (vu dans le sens de rotation) arrive sur le couteau supérieur .2 et le fait avancer un peu plus rapidement que ce qui correspond à la rotation de la couronne dentée 12, Ainsi, le disque à moyeu 19, non montré sur les figures 8-12, et la bague d'accouplement 15 aveo les cames 14 se déplacent aveo le couteau .2 et le oylindre 1 vers l'avant, dans le sens de rotation indiqué par les flèches A, par rap- port aux cames 13 et à la couronne dentée 12.
Il s'ensuit que les ressorts 17 commencent à être comprimés, comme cela ressort de la figure 10, et ils maintiennent ainsi les arêtes de oouteau en contact entre elles avec une pression bien définie pendant toute la coupe, au cours de laquelle le point de contact entre les arêtes de couteau se déplace axialement de l'une des extrémités des couteaux à l'autre, grâce à l'obli-
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quité radiale du couteau supérieur. La nappe, qui passe entre les cylindres à couteau 1, 2, est ainsi coupée comme entre les deux branches d'un oiseau. La figure 11 montre la position intermédiaire, dans laquelle le déplacement mutuel entre les cames 13, 14 ainsi que la compression des ressorts 17 ont la valeur maximale.
Sur la figure 12, on voit que le oouteau supé- rieur .2 a passé le couteau inférieur 10 après l'achèvement de la coupe, de sorte qu'une position normale avec les oames 13 et 14 en contact entre elles soit de nouveau atteinte.
La forme d'exécution décrite ci-dessus et montrée sur les dessins ne doit naturellement être considérée que oomnie un exemple non limitatif et ses détails peuvent être modifiés de plusieurs manières dans le cadre du résumé suivant. Ainsi, le rapport m:n entre les périphéries des cylindres n'est pas limité à 4:3 mais peut très bien être pratiquement n'importe quels nom- bres entiers, positifs et différents.
D'une manière générale, la périphérie du plus petit cylindre divisée par la diff érence entre les périphéries des cylindres doit être un nombre entier. -En outre, le cylindre inférieur par exemple, qui est doté d'un con- tre-oouteau n'a pae besoin d'avoir une surface d'enveloppe réelle, car le couteau peut être porté par un ou plusieurs bras rotatifs. La surface d'enveloppe en question est alors la sur- face d'enveloppe fictive que décrit le contre-couteau lors de sa rotation. S'il manque une surface d'enveloppe réelle appartenant au couteau inférieur, la nappe doit naturellement être supportée d'une autre manière, par exemple par un coussin d'air. En outre, la nappe peut se composer de n'importe quel matériau pouvant être ooupé.