CH515781A - Appareil pour couper un tube en tronçons de longueur uniforme - Google Patents

Description

  
 



  Appareil pour couper un tube en tronçons de longueur uniforme
La présente invention a pour objet un appareil pour couper en segments de longueur uniforme donnée, un tube pendant qu'il est formé par enroulement en hélice d'au moins une bande de matière en feuille.



   Ces tronçons tubulaires sont utilisés fréquemment pour constituer la paroi de récipients pour des produits divers ou des supports cylindriques d'une matière en feuille qui doit y être enroulée ou des éléments cylindriques pour d'autres usages.



   La couche extérieure du tube continu contient fréquemment un dessin répétitif qui doit être centré avec précision quand le tube est tronçonné. Cela présuppose que l'emplacement de la coupe est déterminé avec précision par rapport à ce dessin pour que   l'on    obtienne avec certitude un dessin identique sur chacun des tronçons.



   On a utilisé jusqu'à présent un certain nombre de moyens différents pour obtenir ces tronçons tubulaires.



  On peut citer parmi ces moyens un outil ou jeu d'outils à va-et-vient, ainsi qu'une courroie porte-outils sans fin.



  Bien que ces moyens se soient révélés assez efficaces en pratique, la présente invention en constitue un perfectionnement.



   Deux formes de réalisation de l'objet de l'invention seront décrites, à titre d'exemple, en regard du dessin annexé.



   Sur ce dessin:
La fig. 1 est une vue en élévation représentant une machine à former les tubes par enroulement comportant une première forme de réalisation.



   La fig. 2 est une vue en plan à plus grande échelle montrant la position du mécanisme de tronçonnage de la fig. 1 par rapport à la partie du mandrin de la machine qui porte le tube formé, pendant le découpage.



   La fig. 3 est une vue en coupe partielle du cylindre porte-outils du dispositif représenté sur la fig. 2.



   La fig. 4 est une vue en coupe verticale suivant IV   IV    de la fig. 2.



   La fig. 4A est une vue en coupe suivant IVA-IVA de la fig. 4; et les fig. 5, 6 et 7 sont respectivement une vue en   élé-    vation avec coupe partielle, et des vues en coupe suivant respectivement VI-VI et VII-VII de la fig. S d'une variante.



   Une machine à fabriquer des tubes par enroulement est représentée sur la moitié de droite de la fig. 1. La partie extérieure 11 tubulaire d'un mandrin horizontal 10 entoure un arbre plein 12. Cette partie tubulaire 11, qui est relativement rigide, est maintenue au-dessus du banc 13 de la machine par un support de serrage 14.



  L'arbre 12 est entraîné par un moteur, de préférence à courant continu, par l'intermédiaire d'une boîte d'engrenages (non représentée) et d'une poulie 16 fixée à l'extrémité de l'arbre qui dépasse du support 14. Le mécanisme de formation du tube comprend deux tambours rotatifs verticaux 17 et 18 disposés de part et d'autre du mandrin. Ces tambours portent une courroie 19 enroulée autour du mandrin 10 de manière à enrouler des bandes 20 et 21 de papier ou de matière en feuille ana logue amenées sous cette courroie à partir de bobines non représentées.



   Lorsqu'elles quittent le mécanisme d'enroulement, ces bandes forment un tube 22 à spires hélicoïdales que la courroie 19 fait avancer sur le mandrin 10 dans le sens de la flèche A. La partie tubulaire 11 de ce mandrin 10 se termine à un emplacement 24 voisin de la partie de ce mandrin sur laquelle le tube est formé. La partie 25 de l'arbre qui dépasse cette partie tubulaire fixe 11 a un diamètre extérieur qui est égal à celui de la partie 11, de sorte que le tube 22 formé sur le mandrin est soutenu par cette partie tournante 25 pendant qu'il avance vers l'appareil de tronçonnage 30 associé à la machine et représenté sur la moitié de gauche de la fig. 1.  



   Cet appareil 30 (fig. 2 à 6) comprend un cadre-guide 31 qui est disposé sur une base 32, est orientable autour d'un axe vertical 33 qui coupe   l'axe      34    du mandrin 10, comme on peut le voir sur la fig. 2, et qui est soutenu sur cette base 32 par des billes 35 ou des galets, permettant d'en régler la position angulaire sur la base 32. Aux fig. 2, 4 et 4A, un mécanisme à vis sans fin comporte une vis 36 montée sur un arbre horizontal 37 et engrène avec une roue hélicoïdale 38 solidaire d'un arbre   -verti-    cal 39 dont l'axe doit coïncider avec l'axe vertical 33 de réglage angulaire:
A son autre extrémité, l'arbre 37 porte un élément 97 d'un joint à cardan dont l'autre élément 98 est relié à un dispositif d'entraînement (non représenté).

  Ce dernier commande le mécanisme à vis (36, 38) et règle l'angle compris entre les axes horizontaux du mandrin   l0    et du support 41 de l'outil afin d'assurer que la coupe faite par la lame 42 reste constamment dans un plan perpendiculaire à l'axe de ce mandrin. Cet angle peut être réglé automatiquement à l'aide d'une cellule photoélectrique 65 qui commande des moyens (non représentés) compensant les variations qui peuvent se produire pendant l'enroulement.



   Le cadre 31 sert de guide à un chariot 40 qui porte le porte-lame constitué par un cylindre 41 de la surface duquel fait saillie la lame hélicoïdale 42. Ce cylindre tourne sur le chariot 40 dans deux paliers à billes 43 et 44. Un mécanisme à cames règle sa position et celle de sa lame par rapport au tube 22 en amenant celle-ci   enscontact.avec    ce, dernier   eten      l'en    éloignant.

  Ce mécanisme comprend un arbre 48 monté sur le cadre 31 dans des paliers 49 et 50 et portant deux cames 51 et 52 de mêmes forme et dimensions, qui ont une même   oriçntation    et sont en contact respectivement avec des galets 53 et 54 montés sur une broche 55 qui est portée par des paliers 57 et 58 disposés de part et d'autre du chariot   40.    Les extrémités de ressorts hélicoïdaux 59 et 60 disposés respectivement le long des deux côtés du cadre 31 sont fixées d'un côté à des pattes 61 et 62 respectivement, partant du côté correspondant de ce cadre, et de l'autre côté à d'autres pattes 63 et 64 partant des côtés correspondants du chariot 40. Ces pattes 61 et 62 du cadre 63 et 64 du chariot sont disposées respectivement sur des droites parallèles à l'axe longitudinal 56 commun au cadre et au chariot.

  On peut faire un réglage fin de la position du cadre 31 au moyen de vis 49' et   50,    respectivement
On peut régler, lorsque c'est nécessaire, le point où la lame 42 coupe de façon qu'il coïncide constamment avec l'axe vertical 33, par réglage vertical de lardons 47 (fig. 4A), -au moyen de vis 47a, par rapport aux bords biseautés 47b des deux côtés du chariot 40. Des vis de blocage 47c servent à fixer ces lardons dans leur position de réglage.



   Le cylindre 41 représenté sur la fig. 3 comprend une enveloppe cylindrique 66 qui peut tourner avec du jeu sur un noyau cylindrique 67. On prévoit entre cette enveloppe et ce noyau une gorge hélicoïdale 68 pour des billes, dont le pas correspond à celui de la lame de l'enveloppe. Ce montage permet à cette lame de se déplacer spontanément et automatiquement dans le sens axial par rapport au noyau sous l'effet des inexactitudes d'enroulement qui doivent être compensées. Le retour de l'enveloppe   66 à    sa position normale par rapport au noyau a lieu automatiquement lorsque l'enroulement redevient normal grâce' à deux ressorts hélicoïdaux compensateurs 69 et 70 qui sont fixés à cette enveloppe et à ce noyau au moyen de pattes 71, 72, 73 et 74.



   Le tube 22 formé sur la partie enrouleuse de la machine apparaît près de l'emplacement 24 du mandrin 10 et c'est à cet endroit que les irrégularités éventuelles d'enroulement du tube peuvent être observées. Le dispositif photo-électrique 65 est donc monté à cet emplacement 24, ou à son voisinage et il comporte une cellule photo-électrique permettant de déceler les variations de l'enroulement. Si des variations de ce genre se produisent, le dispositif excite des moyens qui agissent sur le fonctionnement des organes commandant le cylindre 41, c'est-à-dire des organes d'entraînement (non représentés) qui manoeuvrent respectivement par le joint à Cardan (45, 46) et le joint à Cardan (97, 98), l'arbre 48 portecames et l'arbre 37 qui porte la vis 36 du mécanisme 36, 38.



   La lame 42 est en contact avec le tube à tronçonner, qui la fait tourner. Elle est façonnée de manière à effectuer une saignée sur toute la circonférence de ce tube et à le séparer. Pour le découpage suivant, elle doit être ramenée à sa position de départ, c'est-à-dire qu'il faut la faire tourner dans le sens inverse sur son axe de l'angle dont elle a tourné pendant le tronçonnage. Ce rappel est provoqué par un ressort hélicoïdal de torsion 75 disposé autour de la broche 37 qui porte le cylindre 41, une "eextrémité 77 de ce ressort étant fixée au chariot alors que son autre extrémité est fixée au noyau 67 de ce cylindre.



   La lame 42 est bien entendu écartée du tube pendant que le cylindre revient à sa position de départ. La distance dont ce tube avance pendant que l'outil est écarté détermine la longueur des divers tronçons du tube.



  Pour chaque outil, la longueur minimum des tronçons que   l'on    peut obtenir est évidemment limitée par la durée nécessaire pour ramener le cylindre à sa position de départ, cette durée étant fonction de la vitesse à laquelle le tube est fabriqué. On peut obtenir un décou page continu du tube en tronçons en prévoyant deux outils distincts soumis à la durée de rappel nécessaire pour chaque cylindre.



   Les fig. 5 à 7 représentent une autre forme de réa lisation-qui   compote    un outil 41' portant sur sa surface extérieure une lame hélicoïdale 42'. Comme dans la forme de réalisation décrite ci-dessus, ce cylindre 41' comporte une enveloppe cylindrique 66' et un noyau 67' comprenant entre eux un chemin hélicoïdal 68' pour des billes, dont le pas correspond à celui de la lame 42'.



   Ce montage permet   a    cette lame de se déplacer par rap port au noyau 67' sous l'effet d'un effort de commande exercé sur le cylindre lorsque le dispositif photo-électri que 65 décèle des irrégularités dans l'enroulement du tube 22. Cependant, la réalisation représentée sur les fig. 5 à 7 diffère de la première par le fait que le méca nisme de tronçonnage est entraîné indépendamment
Dans ce but, le noyau 67' du cylindre est monté sur un arbre 80 de came portant à son extrémité libre, près de l'extrémité 41" du cylindre, une came 81 qui coopère avec un   galei    82 monté sur un élément 83 du cadre. L'ex trémité 84 de l'àrbre adjacente à cette came 81 tourne dans un coulisseau   83    pouvant se déplacer dans un guide
86 pratiqué dans l'élément 83.

   Un ressort de traction
87, fixé d'une part au coulisseau 85 et d'autre part à cet élément 83, assure que la came 81 est continuellement en contact avec le galet 82.



     Des    ressorts d'équilibrage 89 et 90,   aui    sont fixés d'une   part 'à,      l'enveloppe    66' et- d'autre part au noyau  67' du cylindre 41', sont disposés de l'autre côté 41"' de ce cylindre. Le second élément 83' de cadre adjacent à ces ressorts comporte également un guide 86' pour un coulisseau 85' qui maintient la partie 92 de l'arbre 80 dans un coussinet 91.



   Pour assurer un meilleur fonctionnement, l'arbre 80 porte une seconde came 81' près de l'élément 83', lequel porte un galet 82'.



   Un ressort de traction 87' monté entre ce coulisseau 85' et l'élément 83' assure un contact permanent entre la came 81' et le galet 82'.



   Si cependant le montage est léger, on peut supprimer cette seconde came 81 et son galet 82'.



   L'outil   ,1'    est entraîné par un moteur (non représenté) par l'intermédiaire d'une boîte d'engrenages (également non représentée) et d'un joint à Cardan (93, 94) dont l'élément mené 94 est fixé à l'extrémité 95, faisant suite à la partie 92, de l'arbre 80.



   L'entraînement de cet arbre 80 et de l'outil 41' est commandé par le dispositif photo-électrique 65 qui, comme dans la forme de réalisation décrite en premier, réagit aux variations d'épaisseur de la matière à enrouler pour former le tube 22 et aux irrégularités d'enroulement. 

Claims (1)

1. REVENDICATION

   Appareil pour couper en segments de longueur uniforme donnée un tube pendant qu'il est formé par enroulement en hélice d'au moins une bande de matière en feuille, caractérisé en ce qu'il comprend un mandrin pour supporter le tube pendant la coupe, le tube étant alimenté continuellement par un dispositif d'enroulement, un chariot mobile sur un support et capable d'exécuter un mouvement alternatif à distance du mandrin, une lame de coupe hélicoïdale montée à rotation sur le chariot et se déplaçant avec ce dernier, la lame comportant une arête de coupe délimitant une surface cylindrique disposée tangentiellement au mandrin, et des moyens pour produire le mouvement alternatif du chariot sur son support afin de maintenir l'arête de coupe de la lame en contact de coupe avec le tube le long d'une partie rectiligne du mandrin.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que le mandrin comprend une partie de coupe rotative montée de façon à engager une partie de la lame de coupe.

   2. Appareil selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la partie de coupe rotative du mandrin est entraînée par un moteur à une vitesse égale à la vitesse de rotation du tube et de la lame.

   3. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que le chariot se déplace selon une trajectoire rectiligne formant un angle aigu avec l'axe du mandrin, et en ce que la lame de coupe présente des parties disposées sous un angle complémentaire audit angle aigu, l'arête de coupe de la lame étant mobile pour venir en engagement de coupe avec le tube, le chariot et la lame étant agencés pour maintenir l'arête de coupe perpendiculaire à l'axe du mandrin et pour se déplacer en ligne droite d'engagement de coupe avec la surface du mandrin à la vitesse linéaire rectiligne à laquelle le tube est alimenté dans l'appareil.

   4. Appareil selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur déplaçant le chariot le long de sa trajectoire pendant la coupe à la vitesse nécessaire pour maintenir l'arête de coupe en engagement de coupe avec le tube.

   5. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que la lame de coupe est entraînée par engagement avec le tube formé sur le mandrin.

   6. Appareil selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort de rappel pour ramener la lame de coupe à sa position de départ sur son axe de rotation.

   7. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour entraîner la lame de coupe à une vitesse qui permet de synchroniser la vitesse de déplacement linéaire de la lame le long du mandrin avec la vitesse rectiligne axiale du tube formé sur le mandrin.

   8. Appareil selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande pour maintenir la synchronisation des vitesses rectilignes de la lame et du tube.

   9. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que le mouvement alternatif du chariot se fait dans un plan parallèle à un plan passant à travers l'axe longitudinal du tube, et en ce que l'axe du mouvement alternatif du chariot fait un angle aigu avec un prolongement géométrique de l'axe du mandrin de manière que l'arête de coupe de la lame de coupe soit maintenue dans un plan perpendiculaire à l'axe du mandrin.

   10. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande pour synchroniser l'engagement initial de la lame de coupe avec un dessin sur le tube afin de maintenir le repérage de l'action de coupe avec le dessin du tube.

   11. Appareil selon la sous-revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent un élément détecteur photo-électrique et un circuit sensible à cet élément pour actionner le mouvement alternatif du chariot.

   12. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que le support du chariot comprend un mécanisme à came pour produire le mouvement alternatif du chariot.

   13. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour régler l'angle entre l'axe du mouvement alternatif du chariot et l'axe du mandrin.

   14. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de montage de la lame comportant une cage à billes hélicoïdale pour monter la lame de coupe de façon flottante le long de l'hélice formée par les billes.