EP0505461B1 - Couteau a levre et dispositif de coupe - Google Patents

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EP0505461B1
EP0505461B1 EP91901439A EP91901439A EP0505461B1 EP 0505461 B1 EP0505461 B1 EP 0505461B1 EP 91901439 A EP91901439 A EP 91901439A EP 91901439 A EP91901439 A EP 91901439A EP 0505461 B1 EP0505461 B1 EP 0505461B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
knives
knife
cutting
shaft
cutting device
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP91901439A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0505461A1 (fr
Inventor
Régis Jean-Marie Rémi MUNIER
Olivier Luc Eloi Berne
Serge Daniel Serpillon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kodak Pathe SA
Eastman Kodak Co
Original Assignee
Kodak Pathe SA
Eastman Kodak Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kodak Pathe SA, Eastman Kodak Co filed Critical Kodak Pathe SA
Publication of EP0505461A1 publication Critical patent/EP0505461A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0505461B1 publication Critical patent/EP0505461B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006—Cutting members therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
    • B26D7/2614—Means for mounting the cutting member
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y10T83/9372—Rotatable type
    • Y10T83/9403—Disc type

Definitions

  • the invention relates to a knife and a cutting device for the longitudinal cutting of products into strips such as photographic strips.
  • the knives used for this kind of application are mounted on a shaft at a spacing chosen according to the desired cutting width.
  • This knife holder shaft is mounted opposite a second shaft parallel to the first and on which are mounted counter knives against which the knives bear.
  • Such an arrangement of knives is in common use for the manufacture of photographic films or tapes of soft metal and in particular for the cutting of tapes for recording of magnetic sounds.
  • such tapes are guided on both sides, on their edges, when passing over the heads of a tape recorder, the parallelism faults not to exceed in this case an order of magnitude of a few hundredths of a millimeter.
  • patent FR 2 439 736 describes a cutting device comprising a lower knife holder shaft and an upper knife holder shaft, mutually parallel, both driven and housed in fixed bearings.
  • the lower knives have flat front faces rigidly clamped in the axial direction on the lower knife holder shaft and between which engage the corresponding upper knives, mounted on the upper knife holder shaft.
  • the upper knives are each produced by assembling a hub on which are mounted, a spacer ring centered lengthwise with, on either side of it, an elastic plane annular knife plated on an inner collar. , these elements being pressed against each other by means of spring disks.
  • the height of the spacer corresponds approximately to the height of the elastic knife.
  • US Patent 3,286,574 describes a cutting device in which the upper knives and the lower knives are flexible discs mounted on two parallel shafts, the upper knives coming from the end of one of their faces pressing on the lower knives.
  • Such a system has drawbacks since, during the sharpening of the discs, the height of these discs is necessarily reduced, just as the flexibility is modified, it is then necessary to then modify the respective positioning of the shafts which does not is not without complicating the device.
  • US Patent 3,730,043 describes a cutting device comprising a cutting shaft on which the knives are mounted by means of spring devices, maintaining for each knife the necessary bearing force on the corresponding counter knives. This type of device has the same drawbacks as those described above with reference to patent FR 2 439 736.
  • US Patent 4,428,265 relates to a device for supporting a set of flat knives against corresponding counter knives.
  • the support device comprises a combination of a threaded system disposed at one end of the knife holder shaft and a suitable tool such as a torque screwdriver for driving the threaded system in order to adjust the force. knife support on the counter knives.
  • a spring device arranged at one end of the shaft makes it possible to maintain the force of support of the knives on the counter-knives.
  • US Pat. No. 3,055,249 describes a cutting device comprising a cutting shaft on which knives are mounted back-to-back or face-to-face facing corresponding counter knives. Such a device does not allow bearing of the knives on the corresponding counter-knives by means of an axial displacement of one of the shafts relative to the other.
  • knives there are also other types of knives commonly used for this kind of application. Among these are the knives which it is common to call “lip knives". These knives which will be discussed in more detail later consist of discs provided with a central hole so that they can be mounted on a cutting shaft with only one degree of freedom, translation, and comprising on the periphery of one of their faces a lip intended to press against a knife mounted also on a shaft parallel to the first.
  • the bearing force of the knives on the counter knives is achieved by means of spring devices or other mechanical devices placed on the back of each knife.
  • Such devices due to mechanical tolerances, pose problems of regularity of the pressing force exerted by the knife on the counter knife, which causes an irregularity in the wear of the lip on the periphery of the knife.
  • Fig. 1 which is now referred to schematically shows a knife as known in the prior art of the lip knife type.
  • the knife shown consists of a disc (1) provided with a central hole (2) so that it can be, according to the prior art, mounted, by means of a ring or mount, on a cutting shaft. It includes, on the periphery of one of its faces, a lip (3) intended to press on a counter knife also mounted on a shaft arranged parallel to the first shaft.
  • the leading face (4) of the lip that is to say the face bearing on the counter knife, defines an angle ⁇ relative to the vertical, called draft angle, which is between + 0.5 ° and + 5 °.
  • the upper surface of the lip is generally designed so as to achieve an angle of attack ⁇ of between 0 and 45 ° and is optionally followed by a second surface defining an angle ⁇ sometimes called the offset angle which can vary between 10 and 45 ° .
  • these knives are generally, as shown in FIG. 2, mounted on a shaft (6) by means of a ring (7) or frame whose width defines the pitch for mounting the knives.
  • the ring comprises a lower part on which the knife is mounted directly and an upper part blocking said knife in translation when the blade comes out (8), arranged, as shown in FIG. 2, over the entire periphery of the knife, presses on the knife.
  • the knife holder shaft is moved by a certain distance of the order of 0.05 to 0.3 mm in the direction represented by the arrow A.
  • the leaf spring (8) generates a pressing force of the knife lip on the counter knife. This force is generally between 10N and 30N.
  • the knife is locked in rotation by means of a spindle (10).
  • the thickness of the knife shown in FIG. 1 is approximately 2 millimeters or more, in order to produce a non-deformable blade.
  • the diameter d of the central hole (2) is approximately 95 mm and the total diameter D of the knife is approximately 135 mm, that is to say that the height of what is called “the canvas” or the “soul” of the knife, namely (Dd) / 2, is about 20 mm.
  • the mass of the assembly comprising the stepped ring, the spring blade and the knife is approximately 900 g. According to this same principle, there exists in the technique previous other types of mounting of the same lip knife, which differ from the type previously mentioned by the device for generating the force of support of the knife on the counter knife.
  • the support force of the knife is generated by 5 springs distributed equidistantly around the circumference of the knife.
  • the bearing force is generated by a metal rod forming a spring extending in response to the small movement mentioned in the device with leaf spring.
  • this metal tube is also known to replace this metal tube with an O-ring.
  • the knife is of the type described with reference to FIG. 1.
  • the dimensions of this knife are different from those known in the prior art.
  • the knife according to the present invention is intended to be mounted directly on the knife holder shaft. Under these conditions, the diameter of the central hole is approximately equal to that of the shaft, thus making it possible to have, for the same knife diameter, a canvas height greater than that of the knives previously known and to produce knives whose flexibility is sufficient to generate the necessary support forces on the counter knives (between 10N and 30N and preferably between 10 and 20N).
  • the thickness of the knives is less than that of conventional knives and is preferably between 0.8 and 1.4 mm.
  • Fig. 3 to which reference is now made represents a device for mounting knives according to the present invention.
  • the knives (12) are mounted directly on the cutting shaft (11).
  • the knives are separated from each other by a spacer (13) allowing the knives to be kept in the cutting position and also making it possible to maintain the desired distance between them.
  • the knives (12) press against the knives (15), themselves mounted on a shaft (14) arranged parallel to the first.
  • the pressing force is generated by the response of the flexible knives to a small movement of the knife-holder shaft in the direction indicated by the arrow B when the knives press on the counter-knives.
  • the mass of the assembly comprising the knife and the spacer does not exceed 200 g.
  • Such mounting of the knife directly on the cutting shaft makes it possible to obtain a force for pressing the knives on the counter-knives, for a given displacement value, whose variations compared to an average value between 10N and 20N do not exceed 10% in absolute value.
  • such a device can have only one knife.
  • said knife is held in the cutting position by means of two rings arranged on either side of said knife.
  • at least one of these rings namely, that located opposite the knife, is stepped.
  • Such an assembly of the knife makes it possible to carry out the sharpening directly on the cutting shaft. Indeed, we no longer have, as in the prior art, a complex spring assembly which had the disadvantage of storing dust when the sharpening was carried out without dismantling the knives from the shaft or without separating them from their spring mechanism. Such an assembly also makes it possible to reduce the haze of the faces of the knives
  • the bearing force should not be too great so as not to damage the knives too quickly, and preferably, for knife dimensions and shaft displacement values such as those indicated above, is included between 10N and 20N
  • the corresponding thickness of the knife then varies between 0.8 mm and 1.4 mm.
  • Tests have been carried out in order to measure, for different types of lip knives, the variations in absolute value, relative to an average value, of the support forces F of the knives on the counter knives and this for a given value ⁇ displacement of the knife holder shaft.
  • the graph (V) represents the average of the results obtained for the four previous measurements.
  • the dashed lines represent the results obtained with conventional knives; the curves in solid lines represent the results obtained with knives according to the invention.
  • the number of operating hours of the knife is plotted on the abscissa and the level of dust from the cut is plotted on the ordinate.
  • the graphics produced show that in all cases, the level of dustiness obtained for the knives according to the invention is lower than that obtained with conventional knives, the difference generally increasing with the knife operating time.
  • Tests have also shown that, by sharpening the knives carried out directly on the cutting shaft, about half the material is removed from the knives than in the case where this sharpening is carried out when the knives are removed from the shaft. . In addition, the time required for this operation is approximately five times less.

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Abstract

L'invention concerne un couteau, ainsi qu'un dispositif de coupe pour le découpage de produits en bandes. Le dispositif de coupe comprend au moins un couteau (9) disposé sur un arbre (6) et est tel que ledit couteau (9) est monté directement sur l'arbre (6), ledit couteau étant maintenu en position de coupe au moyen de deux bagues (7) disposées de part et d'autre du couteau (9). Le couteau (9) est tel que, lorsqu'il est monté selon le dispositif suivant la présente invention, il présente une flexibilité appropriée de manière à, lors de son fonctionnement, engendrer une force d'appui sur un contre-couteau dont les variations par rapport à une valeur moyenne n'excèdent pas 10 % en valeur absolue. Application au découpage longitudinal de produits photographiques.

Description

  • L'invention concerne un couteau ainsi qu'un dispositif de coupe pour le découpage longitudinal de produits en bandes tels que des bandes photographiques.
  • D'une manière générale, les couteaux utilisés pour ce genre d'application sont montés sur un arbre selon un espacement choisi en fonction de la largeur de coupe voulue. Cet arbre porte-couteaux est monté en regard d'un second arbre parallèle au premier et sur lequel sont montés des contre-couteaux contre lesquels viennent appuyer les couteaux.
  • Une telle disposition de couteaux est d'usage courant pour la fabrication de films photographiques ou de bandes en métal doux et en particulier pour le découpage de bandes pour enregistrements de sons magnétiques. En cours d'utilisation, de telles bandes sont guidées des deux côtés, sur leurs bords, au passage sur les têtes d'un magnétophone, les défauts de parallélisme ne devant pas dépasser dans ce cas un ordre de grandeur de quelques centièmes de millimètre.
  • Lors de la découpe de produits en bandes, les couteaux s'usent souvent très rapidement et, lorsque l'usure devient trop importante les couteaux effectuent une coupe par écrasement, ce qui donne des bandes dont les bords sont très irréguliers ou recourbés et dont le niveau d'empoussièrement est important. Les couteaux doivent alors être remplacés et réaffûtés.Il va de soi que le démontage et le remontage fréquent des couteaux diminuent fortement la productivité des machines de coupe utilisant de tels couteaux.
  • Jusque là, divers dispositifs de coupe ont été utilisés. Ainsi, le brevet FR 2 439 736 décrit un dispositif de découpe comprenant un arbre porte-couteaux inférieur, et un arbre porte-couteaux supérieur, parallèles entre eux, tous deux entraînés et logés dans des paliers fixes. Les couteaux inférieurs ont des faces frontales planes rigidement bridées dans le sens axial sur l'arbre porte-couteaux inférieur et entre lesquelles s'engagent les couteaux supérieurs correspondants, montés sur l'arbre porte-couteaux supérieur. Les couteaux supérieurs sont réalisés chacun par assemblage d'un moyeu sur lequel sont montés, une bague entretoise centrée dans le sens de la longueur avec, de part et d'autre de celle-ci, un couteau annulaire plan élastique plaqué sur un collet intérieur, ces éléments étant pressés les uns contre les autres au moyen de disques ressorts. Selon ce brevet la hauteur de l'entretoise correspond approximativement à la hauteur du couteau élastique. Or, lorsque l'on procède à l'affûtage de tels couteaux, ce qui semble difficile à réaliser sans les retirer de l'arbre, on diminue nécessairement la hauteur de ce couteau, ce qui implique donc également de réduire la hauteur de l'entretoise. Ceci prend nécessairement du temps et constitue une solution peu économique, une solution plus simple, mais encore moins économique consistant à changer les couteaux chaque fois qu'un certain degré d'usure est atteint.
  • Le brevet US 3 286 574 décrit un dispositif de coupe dont les couteaux supérieurs et les couteaux inférieurs sont des disques flexibles montés sur deux arbres parallèles, les couteaux supérieurs venant par l'extrémité de l'une de leurs faces appuyer sur les couteaux inférieurs. Un tel système présente des inconvénients puisque, lors de l'affûtage des disques, on diminue nécessairement la hauteur de ces disques, de même que l'on en modifie la flexibilité, il faut alors ensuite modifier le positionnement respectif des arbres ce qui n'est pas sans compliquer le dispositif. A cela s'ajoute les problèmes d'appariement entre les couteaux supérieurs et les couteaux inférieurs, en particulier, lorsque les arbres porte-couteaux contiennent un grand nombre de disques placés côte à côte selon un pas qui doit être le plus régulier possible afin que tous les couteaux supérieurs viennent en même temps appuyer sur les couteaux inférieurs. Ainsi les erreurs de positionnement de quelques microns sur chaque couteau se traduiront à l'extrémité de l'arbre par une erreur pouvant atteindre quelques dixièmes de millimètres. Et puisque l'affûtage de tels disques se fait par la tranche du disque, il n'est pas possible de corriger ces erreurs d'une manière simple. De plus un tel dispositif ne semble pas adapté pour des largeurs de bandes importantes telles que celles utilisées pour les produits photographiques.
  • Le brevet US 3 730 043 décrit un dispositif de coupe comportant un arbre de coupe sur lequel les couteaux sont montés au moyen de dispositifs à ressorts, maintenant pour chaque couteau la force d'appui nécessaire sur les contre-couteaux correspondants. Ce type de dispositif présente les mêmes inconvénients que ceux décrits précédemment en référence au brevet FR 2 439 736.
  • Le brevet US 4 428 265 concerne un dispositif de mise en appui d'un ensemble de couteaux plats contre des contre-couteaux correspondants. Le dispositif de mise en appui comprend une combinaison d'un système fileté disposé à une extrémité de l'arbre porte-couteaux et d'un outil approprié tel qu'un tournevis dynamométrique permettant d'entraîner le système fileté afin d'ajuster la force d'appui des couteaux sur les contre-couteaux. Un dispositif à ressorts disposé en une extrémité de l'arbre permet de maintenir la force d'appui des couteaux sur les contre-couteaux. Les inconvénients des dispositifs de coupe à couteaux plats ont déjà été décrits en référence au dispositif du brevet US 3 286 574.
  • Le brevet US 3 055 249 décrit un dispositif de coupe comportant un arbre de coupe sur lequel des couteaux sont montés dos-à-dos ou face-à-face en regard de contre-couteaux correspondants. Un tel dispositif ne permet pas de mise en appui des couteaux sur les contre-couteaux correspondants grâce à un déplacement axial de l'un des arbres par rapport à l'autre.
  • Il existe également d'autres types de couteaux communément utilisés pour ce genre d'application. Parmi ceux-ci figurent les couteaux qu'il est courant d'appeler "couteaux à lèvres". Ces couteaux dont on reparlera plus en détail par la suite sont constitués de disques pourvus d'un trou central afin de pouvoir être montés sur un arbre de coupe en n'ayant qu'un seul degré de liberté, la translation, et comportant sur la périphérie de l'une de leurs faces une lèvre destinée à appuyer sur un contre-couteau monté également sur un arbre parallèle au premier. La force d'appui des couteaux sur les contre-couteaux est réalisée au moyen de dispositifs à ressorts ou autres dispositifs mécaniques disposés au dos de chaque couteau. De tels dispositifs, en raison des tolérances mécaniques, posent des problèmes de régularité de la force d'appui exercée par le couteau sur le contre-couteau, ce qui entraîne une irrégularité dans l'usure de la lèvre sur la périphérie du couteau. Il en résulte inévitablement des variations dans la largeur des bandes coupées. Le niveau d'empoussièrement obtenu sur les bords de coupe est important, nuisant ainsi à la qualité des bandes obtenues. De plus, de tels couteaux sont difficilement affûtables directement sur l'arbre et, en raison du mécanisme complexe de montage de ces couteaux, l'opération d'affûtage est très coûteuse en temps. Enfin, ces couteaux sont lourds, ce qui représente un inconvénient important pour un arbre de coupe sur lequel on peut monter jusqu'à 100 couteaux et plus.
  • Aussi est-ce un des objets de la présente invention que de réaliser un dispositif de coupe dont les couteaux sont directement affûtables sur l'arbre de coupe.
  • C'est un autre objet de la présente invention que de réaliser un couteau léger destiné à être monté sur un arbre de coupe et dont le montage sur ledit arbre est plus simple que ce qui était réalisé jusqu'alors.
  • C'est un autre objet de la présente invention que de réaliser un couteau dont la durée de vie est supérieure à celle des couteaux utilisés dans la technique antérieure.
  • C'est encore un autre objet de la présente invention que de fournir un dispositif de coupe permettant d'obtenir une qualité de coupe supérieure à celle obtenue par les dispositifs de la technique antérieure.
  • C'est encore un autre objet de la présente invention que de fournir un dispositif de coupe adapté pour réaliser des bandes de largeur importante.
  • D'autres objets apparaîtront dans la description plus détaillée qui va suivre.
  • Ces objets sont atteints au moyen d'un dispositif de coupe pour le découpage longitudinal de produits en bande selon la revendication 1.
  • La description plus détaillée qui va suivre sera faite en faisant référence aux dessins dans lesquels :
    • la Fig. 1 représente de façon schématique un couteau tel que connu dans la technique antérieure ;
    • la Fig. 2 représente un dispositif de montage conventionnel des couteaux représentés en Fig. 1 ;
    • la Fig. 3 représente un dispositif de coupe selon la présente invention ;
    • la Fig. 4 illustre les résultats des tests d'empoussièrement obtenus d'une part avec un dispositif de coupe conventionnel et d'autre part les résultats obtenus avec le dispositif selon la présente invention.
  • La Fig. 1 à laquelle on fait maintenant référence représente de manière schématique un couteau tel que connu dans la technique antérieure du type couteau à lèvre. Le couteau représenté est constitué d'un disque (1) pourvu d'un trou central (2) afin de pouvoir être, selon la technique antérieure, monté, par l'intermédiaire d'une bague ou monture, sur un arbre de coupe. Il comporte, sur la périphérie de l'une de ses faces, une lèvre (3) destinée à appuyer sur un contre-couteau monté également sur un arbre disposé parallèlement au premier arbre. La face d'attaque (4) de la lèvre, c'est-à-dire la face prenant appui sur le contre-couteau, définit un angle α par rapport à la verticale, appelé angle de dépouille, et qui est compris entre +0,5° et +5°. La surface supérieure de la lèvre est conçue généralement de façon à réaliser un angle d'attaque β compris entre 0 et 45° et est suivie éventuellement d'une deuxième surface définissant un angle γ appelé parfois angle de détalonnage pouvant varier entre 10 et 45°.
  • Dans la technique antérieure, ces couteaux (9) sont généralement, ainsi que représentés en Fig. 2, montés sur un arbre (6) par l'intermédiaire d'une bague (7) ou monture dont la largeur définit le pas de montage des couteaux. La bague comprend une partie basse sur laquelle est monté directement le couteau et une partie haute bloquant en translation ledit couteau lorsque la lame ressort (8), disposée, ainsi que représentée en Fig. 2, sur toute la périphérie du couteau, vient appuyer sur le couteau. En cours de fonctionnement, l'arbre porte-couteaux est déplacé d'une certaine distance de l'ordre de 0,05 à 0,3 mm dans le sens représenté par la flèche A. En réponse à ce déplacement et proportionellement à ce déplacement, la lame ressort (8) génère une force d'appui de la lèvre du couteau sur le contre-couteau. Cette force est généralement comprise entre 10N et 30N . Le couteau est bloqué en rotation au moyen d'une broche (10).
  • Ainsi, dans la technique antérieure, l'épaisseur du couteau représenté en Fig. 1 est d'environ 2 millimètres ou plus, afin de réaliser une lame indéformable. Le diamètre d du trou central (2) est d'environ 95 mm et le diamètre total D du couteau est d'environ 135 mm, c'est-à-dire que la hauteur de ce que l'on appelle "la toile" ou "l'âme" du couteau, à savoir (D-d)/2, est d'environ 20 mm. La masse de l'ensemble comprenant la bague étagée, la lame ressort et le couteau est d'environ 900 g. Selon ce même principe, il existe dans la technique antérieure d'autres types de montage de ce même couteau à lèvre, qui diffèrent du type évoqué auparavant par le dispositif permettant de générer la force d'appui du couteau sur le contre-couteau. En effet il est connu d'utiliser un système dans lequel la force d'appui du couteau est générée par 5 ressorts répartis de façon équidistante sur la circonférence du couteau. Selon un autre dispositif connu, la force d'appui est générée par un boudin métallique formant ressort s'allongeant en réponse au petit déplacement évoqué dans le dispositif à lame ressort. De même il est également connu de remplacer ce boudin métallique par un joint torique. Pour tous ces dispositifs, les variations de la force d'appui sur la circonférence du couteau sont relativement importantes et conduisent à des mauvaises qualités de coupe.
  • Selon la présente invention, le couteau est du type de celui décrit en faisant référence à la Fig. 1. Cependant les dimensions de ce couteau sont différentes de celles connues dans la technique antérieure. En effet, le couteau selon la présente invention est destiné à être monté directement sur l'arbre porte-couteaux. Dans ces conditions, le diamètre du trou central est égal environ à celui de l'arbre permettant ainsi d'avoir pour un même diamètre de couteau une hauteur de toile supérieure à celle des couteaux connus jusqu'alors et de réaliser des couteaux dont la flexibilité est suffisante pour générer les forces d'appui nécessaires sur les contre-couteaux (comprises entre 10N et 30N et de préférence entre 10 et 20N).
  • De même, selon la présente invention, l'épaisseur des couteaux est inférieure à celle des couteaux conventionnels et est de préférence comprise entre 0,8 et 1,4 mm.
  • Toutes les caractéristiques dimensionelles du couteau selon l'invention sont liées entre elles, et la flexibilité du couteau dépend en réalité de la force d'appui que l'on veut obtenir, de l'épaisseur et du diamètre du couteau, de l'épaisseur de la lèvre, de la hauteur de la toile du couteau et également des caractéristiques de l'entretoise utilisée entre chaque couteau et dont on reparlera plus en détail par la suite.
  • La Fig. 3 à laquelle on fait maintenant référence représente un dispositif de montage des couteaux selon la présente invention. Ainsi que représentés en Fig. 3, les couteaux (12) sont montés directement sur l'arbre de coupe (11). Les couteaux sont séparés entre eux par une entretoise (13) permettant de maintenir les couteaux en position de coupe et permettant également de maintenir entre eux la distance souhaitée.
  • On dispose sur l'arbre de coupe, le nombre de couteaux souhaité, les couteaux étant séparés entre eux par une entretoise dont la largeur dépend de la largeur de coupe souhaitée, puis, au moyen d'un dispositif de serrage approprié, on serre tous ces éléments entre eux afin de les bloquer en rotation. Selon un mode de réalisation préférentiel on a constaté qu'il est avantageux d'utiliser, ainsi que montré en Fig. 3, une entretoise étagée, la partie la plus haute de l'entretoise étant la partie faisant face au couteau. Une telle disposition permet de réduire de manière considérable les vibrations générées par la rotation desdits couteaux.
  • En position de coupe les couteaux (12) viennent appuyer sur les contre-couteaux (15), eux mêmes montés sur un arbre (14) disposé parallèlement au premier. La force d'appui est générée par la réponse des couteaux flexibles à un petit déplacement de l'arbre porte-couteaux dans le sens indiqué par la flèche B lorsque les couteaux appuient sur les contre-couteaux. La masse de l'ensemble comprenant le couteau et l'entretoise n'excède pas 200 g.
  • Un tel montage du couteau directement sur l'arbre de coupe permet d'obtenir une force d'appui des couteaux sur les contre-couteaux, pour une valeur de déplacement donnée, dont les variations par rapport à une valeur moyenne comprise entre 10N et 20N n'excèdent pas 10 % en valeur absolue.
  • Il est évident qu'un tel dispositif peut ne comporter qu'un seul couteau. Dans ce cas, ledit couteau est maintenu en position de coupe au moyen de deux bagues disposées de part et d'autre dudit couteau. Selon un mode de réalisation préférentiel, pour les raisons évoquées auparavant, l'une de ces bagues au moins, à savoir, celle située face au couteau, est étagée.
  • Un tel montage du couteau permet de réaliser l'affûtage directement sur l'arbre de coupe. En effet, on n'a plus, comme dans la technique antérieure, un montage complexe à ressort qui présentait l'inconvénient d'emmagasiner la poussière lorsque l'affûtage était réalisé sans démonter les couteaux de l'arbre ou sans les séparer de leur mécanisme à ressort. Un tel montage permet également de réduire le voile des faces des couteaux
  • Selon un mode de réalisation particulier les caractéristiques dimensionelles d'un arbre porte-couteaux sont les suivantes :
    • diamètre de l'arbre porte-couteaux : 65 mm ;
    • diamètre total des couteaux : 138 mm ;
    • hauteur de l'âme du couteau : 37,5 mm ;
    • épaisseur de la lèvre : 4,5 mm ;
    • épaisseur de l'âme du couteau : 1,2 mm ;
    • déplacement de l'arbre porte-couteaux : 0,08 mm ;
    • force d'appui sur les contre-couteaux : 15N ;
    • dimensions de l'entretoise : d₁ = 80 mm ; d₂ = 72 mm.
  • En réalité, la force d'appui ne doit pas être trop importante afin de ne pas détériorer trop rapidement les couteaux, et de préférence, pour des dimensions du couteau et des valeurs de déplacement de l'arbre telles que celles indiquées auparavant, est comprise entre 10N et 20N L'épaisseur correspondante du couteau varie alors entre 0,8 mm et 1,4 mm.
  • Des essais ont été réalisés afin de mesurer, pour différents types de couteaux à lèvre, les variations en valeur absolue, par rapport à une valeur moyenne, des forces d'appui F des couteaux sur les contre-couteaux et ceci pour une valeur donnée δ du déplacement de l'arbre porte-couteaux. La valeur moyenne de la force d'appui est de l'ordre de 15N pour un déplacement δ = 0,12 mm et de l'ordre de 10N pour un déplacement δ = 0,08 mm.
    Figure imgb0001
  • Ces essais montrent donc qu'avec les couteaux selon la présente invention on obtient des variations de la force d'appui n'excédant pas 10 % ce qui est nettement inférieur aux résultats obtenus avec des couteaux conventionnels.
  • De même, des tests d'empoussièrement de la coupe ont été réalisés en utilisant d'une part des couteaux à lèvre conventionnels et des couteaux à lèvre selon l'invention. Les résultats sont représentés par les courbes de la Fig. 4. Les mesures ont été réalisées pour des produits photographiques comprenant un support sur lequel est couchée une émulsion photographique. Ce test consiste à mesurer en fonction du temps de fonctionnement des couteaux l'empoussièrement en différents endroits de la coupe. Le principe de la mesure est le suivant : on découpe une bande au moyen de l'un ou l'autre des dispositifs de coupe ; on la fait passer entre deux rouleaux en regard l'un de l'autre et recouverts d'un adhésif double face ; après passage d'une certaine longueur de bande, on récupère les adhésifs et on mesure par réflexion ou transmission la densité optique des adhésifs, cette densité étant plus ou moins grande selon la quantité de poussière récupérée par ledit adhésif. Ainsi on a mesuré successivement l'empoussièrement d'une coupe (I), côté émulsion et d'une coupe (II), côté support, pour un bord de coupe situé face au couteau puis, l'empoussièrement d'une coupe (III), côté émulsion et d'une coupe (IV), côté support, pour un bord de coupe situé au dos du couteau. Le graphique (V) représente la moyenne des résultats obtenus pour les quatre mesures précédentes. Les courbes en traits interrompus représentent les résultats obtenus avec des couteaux conventionnels ; les courbes en traits continus représentent les résultats obtenus avec des couteaux selon l'invention. On porte en abscisse, le nombre d'heures de fonctionnement du couteau et en ordonnée le niveau d'empoussièrement de la coupe. Les graphiques réalisés montrent que dans tous les cas de figure, le niveau d'empoussièrement obtenu pour les couteaux selon l'invention est inférieur à celui obtenu avec des couteaux conventionnels, l'écart augmentant généralement avec le temps de fonctionnement des couteaux.
  • Des essais ont également montré que, par un affûtage des couteaux réalisé directement sur l'arbre de coupe, on enlève environ deux fois moins de matière sur les couteaux que dans le cas où cet affûtage est réalisé lorsque les couteaux sont démontés de l'arbre. De plus, le temps nécessité par cette opération est environ cinq fois moins important.

Claims (5)

  1. Dispositif de coupe pour le découpage longitudinal de produits en bandes comprenant principalement un arbre de coupe (11) sur lequel est montée une pluralité de couteaux (12) circulaires pourvus d'un trou central et destinés à être mis en appui sur des contre-couteaux correspondants montés également sur un arbre (14) parallèle au premier, chacun des couteaux étant monté directement sur l'arbre de coupe (11) et maintenu en position de coupe au moyen de deux bagues disposées de part et d'autre de chacun des couteaux, ledit dispositif de coupe étant caractérisé en ce que les couteaux sont des couteaux à lèvre (12) et ils sont mis en appui sur les contre-couteaux correspondants par l'intermédiaire d'une lèvre prévue sur la périphérie de l'une des faces des couteaux, lesdits couteaux à lèvre (12) étant flexibles et montés face-à-dos sur l'arbre de coupe de sorte qu'un déplacement axial de l'un des arbres par rapport à l'autre génère une force d'appui de chaque couteau à lèvre sur le contre-couteau correspondant dont l'intensité est fonction de la flexibilité des couteaux à lèvre (12) et de l'amplitude dudit mouvement axial.
  2. Dispositif de coupe selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite bague est une bague étagée, la partie la plus haute de la bague étant la partie située face au couteau.
  3. Dispositif de coupe selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la force d'appui moyenne des couteaux à lèvre sur les contre-couteaux est comprise entre environ 10N et 20N.
  4. Dispositif de coupe selon la revendication 3, caractérisé en ce que la force d'appui moyenne des couteaux à lèvre sur les contre-couteaux est de l'ordre de 15N.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bague étagée sert également d'entretoise maintenant les couteaux à lèvre entre eux à la distance souhaitée.
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