L'invention concerne un appareil simplifié de distribution et de coupe simultanées de bandes de matériaux enroulés, avec changement automatique du rouleau en service.
L'objet de l'invention se rattache au secteur technique des moyens de distribution de longueurs déterminées de bandes enroulées sur bobine ou noyau. En particulier, mais non limitativement, l'invention s'applique aux appareils de distribution et de coupe simultanées de papier, ouate, et autres matériaux d'essuyage.
L'appareil est du type bien connu selon lequel le rouleau de matériau en service est appliqué de préférence en pression directement sur un tambour à surface anti-glissante, afin que par simple traction manuelle sur la bande de matériau débordant de l'appareil, on distribue et on coupe automatiquement une bande dont la longueur est sensiblement égale au diamètre du tambour, cela par un dispositif de coupe dentelé qui est associé au tambour et fait saillie hors du tambour lor- qu'on l'entraîne en rotation par traction sur le matériau, de manière à pénétrer dans le matériau ainsi tendu de part et d'autre du dispositif de coupe. Après la coupe le tambour lancé, revient à sa position initiale par l'intermédiaire d'organes complémentaires, et une nouvelle bande de matériau déborde de l'appareil.
Dans certains cas d'utilisation de ce type d'appareils, il est nécessaire d'installer des appareils peu encombrants en profondeur, distribuant des bandes de largeur étroite à partir de rouleaux de grand diamètre, et autorisant le changement automatique de rouleaux.
Pour répondre à ces impératifs, on a créé un nouvel appareil de coupe et de distribution simultanées, à partir du tambour d'entraînement à surface anti-glissante, dans lequel se déplace l'organe de coupe comme indiqué plus haut.
On cite au titre de l'art antérieur le plus proche au titre de l'article 54.2 de la CBE, le brevet européen 0 116 508 appartenant au déposant de la Demande - le préambule de la revendication principale tient compte de ce brevet.
Pour certains cas d'utilisation, il est nécessaire de modifier le dispositif sensible au poids du rouleau presque vide et de le combiner avec un dispositif remplaçant le lestage des mandrins.
Pour cela, le dispositif support du rouleau neuf en attente établi sous la forme d'un volet articulé sur les parois latérales du carter, est associé à un ensemble de moyens pivotants par rapport à la plaque de fond du carter et combinés entre eux pour assurer soit la retenue dudit rouleau neuf, soit sa mise en place automatique en appui sur le tambour à surface anti-glissante et sur le cylindre rotatif après éjection automatique du rouleau presque vide, avec mise en pression également automatique du rouleau neuf. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la description qui suit.
Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés:
Au-dessus du fond (1d) est monté à rotation libre entre les parois avant et arrière, un tambour (3) de diamètre (D) exécuté en plusieurs parties assemblées, de manière à constituer une enveloppe (3a) et deux flasques (3b - 3c). Une ouverture (3d) est ménagée dans l'enveloppe pour livrer passage à une lame de coupe dentelée (4) portée à rotation libre en (5) sur les flasques par un porte-lame (4a) en équerre, dont la partie médiane ou angle de l'équerre, porte du côté situé en regard du flasque arrière (3b) une saillie profilée (4b) traversant ledit flasque par une ouverture en arc de cercle (3c) pour prendre appui sur une came (6) fixée sur la paroi (1a) de manière réglable radialement par rapport à l'axe (3e) de rotation du tambour (figure 6).
A l'opposé, le tambour présente un axe (3f) traversant la paroi avant (1b) du carter, et recevant en bout un bouton de manoeuvre (7).
A l'intérieur du tambour est disposé parallèlement à l'axe de rotation une barrette (8) de longueur un peu supérieure à celle du tambour, de manière à ce que dans une position de fonctionnement de l'extrémité (8a) la barrette repose dans une ouverture (3g) du flasque (3C) en ne dépassant pas à l'extérieur, tandis que l'autre extrémité (8b) passe à travers une ouverture (3h) du flasque (3b) en débordant jusqu'à proximité de la paroi arrière (1a) du carter (figure 5).
Comme on l'explique par la suite, dans une autre phase de fonctionnement, c'est l'extrémité (8a) qui déborde à l'extérieur du tambour, tandis que l'extrémité (8b) est escamotée, cela pour coopérer alternativement avec une butée (9) solidaire de la paroi arrière (1a) ou avec une rampe (10) solidaire de la paroi avant (1 b).
Dans lesdites phases de fonctionnement, la barrette (8) coopère également par une saillie (8c), avec une butée (11) située à l'intérieur du tambour, et un ressort (12) convenablement disposé rappelle la barrette en position de butée.
Pour ce qui concerne le tambour (3), on voit encore qu'il présente au centre une gorge périphérique (3i) pour loger une courroie (13) qui est enroulée dans une gorge (14a) établie au centre d'un rouleau inférieur (14) porté à rotation libre par les parois avant et arrière du carter. Un autre rouleau similaire (15) est monté de la même manière à côté du premier en laissant entre eux un espace suffisant pour le passage du matériau à distribuer mais trop faible pour le passage accidentel des doigts de l'utilisateur, afin d'éviter leur contact éventuel avec la lame de coupe pendant sa rotation. Les rouleaux (14 et 15) sont de préférence fixés en léger débordement dans l'ouverture (1e) du fond du carter pour être actionnés au besoin manuellement.
Le premier rouleau (R1) de matériau à débiter est simplement placé en appui sur un berceau composé de trois éléments, à savoir: le tambour (3), un cylindre rotatif (16) porté à rotation libre sur les parois avant et arrière du carter, et un déflecteur (17) solidaire d'une paroi latérale (1c) du carter.
En avant du cylindre (16) est disposée une palette (18) dont les bras d'extrémités (18a) (18b) sont articulés en (19) sur les parois avant et arrière du carter, près de l'axe de rotation du cylindre, tandis que la partie médiane (18c) s'étend en direction du tambour. Du côté de la paroi arrière du carter, le bras (18b) présente une ouverture ovalisée (18d) coopérant avec un doigt (20a) porté par une tige verticale (20) remontant vers la partie supérieure de la paroi (1a) du carter en étant guidée avec un jeu par un étrier (21) ou moyen similaire (figure 3). Un ressort (22) relie le doigt (20a) à un point fixe inférieur du carter pour rappeler la tige (20) vers le bas et la palette (18) en position haute, du fait de la position excentrée du doigt (20a) par rapport aux points de la rotation (19) de la palette.
A la partie supérieure, la tige (20) présente un décrochement (20b) pour passer à côté d'une saillie (1f) de la paroi du carter sur laquelle s'appuie un crochet (23) articulé en (23b) à ladite paroi, et dont l'extrémité active (23a) retient en position normale une partie en débordement (24a) formée sur un volet incliné (24) qui est articulé à son extrémité opposée en (25 et 26) sur les parois du carter (figures 1 et 3).
On voit que la partie en débordement (24a) du volet traverse une ouverture en arc de cercle (1g) de la paroi du carter, et qu'un doigt (24b) du volet situé près de son articulation supérieure (26) traverse également une ouverture en arc de cercle (1h) de la paroi; ce doigt étant relié au crochet (23) par ressort (27).
Comme on le comprend, le volet (24) est destiné à retenir en attente, au-dessus du rouleau (R1) en service, un deuxième rouleau (R2) qui est coincé entre ce volet et une paroi latérale (1c) du carter.
On décrit maintenant le fonctionnement de l'appareil en se référant aux figures des dessins.
Pour la mise en service de l'appareil, on pose le rouleau (R1) sur le tambour (3), le cylindre (16) et le déflecteur (17), et on fait sortir la bande libre sous l'appareil en actionnant le tambour à l'aide d'un bouton (7) ou éventuellement le rouleau (14).
En tirant sur la bande débordante, on provoque l'entraînement en rotation sous glissement du tambour du fait que celui-ci présente à sa périphérie une surface accrocheuse du type toile émeri par exemple.
Pendant cette rotation du tambour, la lame de coupe (4) qui est escamotée à l'intérieur du tambour prend appui par sa partie (4b) sur la came (6) dont le profil est étudié pour que après passage sous le rouleau (R1), la lame sorte du tambour et pénètre dans la bande de matériau. En position de sorte maximum (figure 2), et du fait que la bande est tendue de part et d'autre par l'effet de traction manuelle et d'appui du rouleau sur le tambour combiné avec la rotation, la bande est détachée, et le tambour libéré continue sa rotation, tandis que la lame s'escamote de nouveau dans le tambour.
Lorsque le tambour atteint la position selon laquelle la lame de coupe est escamotée et située en arrière du rouleau de matériau, la barrette (8) qui est maintenue par la butée (11) et le ressort incliné (12) dans la position ou l'extrémité profilée (8b) déborde du tambour, s'appuie par ladite extrémité contre la butée (9), comme on le voit aux figures 5, 6, 7, en arrêtant ainsi le tambour.
Par réaction, dûe au ressort de rappel (12), la barrette se déplace dans l'ouverture de passage (3h) et, sous l'effet du ressort, s'escamote à l'intérieur du tambour, tandis que l'autre extrémité (8a) de la barrette vient à son tour en débordement.
L'appareil est alors prêt pour être de nouveau utilisé.
Lorsqu'on tire une nouvelle bande en faisant tourner le tambour, l'extrémité débordante et profilée (8a) de la barrette s'appuie contre la rampe (10) de la paroi avant du carter (figures 8, 9, 10) et ladite barrette est repoussée pour être replacée dans la position où l'extrémité (8b) déborde, en vue de l'arrêt du tambour après la coupe.
Lorsque le rouleau (R1) est presque fini c'est-à-dire lorsqu'il ne reste que quelques longueurs de bande à distribuer autour du mandrin ou noyau (A), ce dernier peut reposer sur la palette (18), s'étendant entre le tambour (3) et le cylindre (16). Mais le poids du mandrin n'est pas suffisant pour faire pivoter la palette, c'est pourquoi on prévoit de lester le mandrin soit par introduction d'un barreau indépendant (29), soit par mise en oeuvre d'un mandrin lui-même lesté. A noter que ce poids supplémentaire du rouleau évite tout glissement sur le tambour hors de la traction manuelle, lorsque le rouleau est très largement entamé donc moins lourd.
Le mandrin ainsi lesté fait pivoter la palette (18) qui par son bras (18b) repousse alors vers le haut la tige (21) à l'encontre de son ressort de rappel (22).
L'extrémité supérieure (20b) de la tige soulève le crochet (23) en libérant ainsi le volet (24) qui sous l'effet du poids du rouleau (R2) en attente, pivote vers le bas en parcourant l'ouverture (1g). Le rouleau (R2) prend alors la place du rouleau (R1) qui est tombé dans un réceptacle inférieur (30). Parallèlement, le ressort (22) a rappelé la tige (20) vers le bas et la palette (18) en position haute, tandis que le ressort (27) rappelle également le volet (24) en position de verrouillage par le crochet (23).
En effectuant alors une nouvelle traction manuelle sur la bande débordante (R1), le rouleau (R2) sera entraîné par le tambour (3) et on distribuera alors deux bandes simultanément jusqu'à ce que le rouleau (R1) soit fini.
En variante, notamment si l'on veut appliquer l'invention pour distribuer des bandes de plus grande largeur, il peut être intéressant de remplacer le dispositif comprenant la barrette (8), les butées (9) et (11), la rampe (10) et le ressort (12) par les dispositions connues par de précédentes demandes dont le déposant est également le titulaire notamment la demande européenne 85.02873, c'est-à-dire mettant en oeuvre un parachute, un cliquet des butées fixes ou mobiles, et des moyens de guidage, associés à la rotation du tambour, en les aménageant pour correspondre à la structure de la présente invention.
Selon une autre variante illustrée aux figures 11 à 15 et pour certains cas d'utilisation, le dispositif sensible au poids du rouleau presque vide est modifié et est combiné avec un dispositif remplaçant le lestage des mandrins.
A cet effet le deuxième rouleau (R2) qui est posé en attente sur le volet (24) articulé à une extrémité en (25 et 26) sur les parois latérales du carter, présente à son autre extrémité un galet cannelé (48) pouvant se déplacer dans une ouverture (1g) en arc de cercle ayant pour centre les axes (25 - 26).
Un bras (46) articulé en (47) sur la paroi (1a) du carter, s'appuie par son extrémité libre profilée et sous l'effet d'un ressort de rappel (31), sous le galet (48). Lorsque le rouleau (R2) est posé sur le volet, ce dernier pivote sous le poids (traits interrompus figure 1) jusqu'à ce que le galet (48) soit arrêté par la partie saillie (32a) d'une butée (32) montée pivotante en (33) sur la paroi (1a) du carter, avec rappel en position haute par un ressort (34).
Sur l'axe (33) s'articule également l'extrémité d'une biellette (35) qui est reliée par son autre extrémité à un support (36) dont l'extrémité inférieure forme une chape (36a) pour l'articulation d'un doigt profilé (37) qui est maintenu en position horizontale par un ressort concentrique (38). La biellette (35) est rappelée vers le bas par un ressort (39) et porte une saillie profilée (35a) destinée à coopérer dans une phase de fonctionnement avec un crochet (40) suspendu librement en (41) au bras (46).
Comme on le voit encore aux figures des dessins, le doigt (37) peut se déplacer dans une ouverture (1i) de la paroi (1a) dimensionnée pour assurer le passage libre du doigt avec tous types de rouleaux de matériau, et traverse le noyau ou mandrin du rouleau dans lequel il s'appuie en pression.
On décrit maintenant le fonctionnement de l'appareil selon la variante des figures 11 à 15 en supposant qu'un rouleau (R1) est en service appliqué en pression sur le tambour (3) par le doigt (37), tandis qu'un rouleau (R2) est en attente, retenu par le volet (24) dont le galet (48) est en butée contre la saillie (32a).
Lorsqu'il ne reste plus que quelques longueurs de bandes à débiter, le mandrin du rouleau (R1), qui est poussé vers le bas par l'action du doigt (37), peut passer entre le tambour (3) et le cylindre (16) afin d'être réceptionné dans un magasin (30) où il continuera à débiter les bandes restantes.
A noter que pour éviter toute inclinaison du mandrin sous l'effet du doigt-presseur (37), le cylindre (16) est monté légèrement incliné entre les parois (figure 4) pour assurer un jeu (j) du côté opposé au doigt.
Pendant le déplacement vers le bas du mandrin, donc de l'ensemble biellette (35), support (36) et doigt (37), un pion (35b) établi sur la biellette (35), bute contre un épaulement (32b) de la butée (32) et la fait pivoter vers le bas, ce qui à pour effet de libérer le galet (48) de sa butée (32a), donc de permettre le pivotement complet du volet (24) de retenue du rouleau (R2). Ledit rouleau tombe alors sur le tambour (3) et parallèlement, le crochet (40) accroche la saillie (35a) de la biellette (35), avant de remonter sous l'effet de rappel du bras (46). Le crochetage de la biellette entraîne vers le haut le support (36) du doigt (37) qui pivote verticalement pour longer le rouleau (R1) jusqu'à ce qu'il pénètre dans le mandrin dudit rouleau où il peut revenir en butée à la position horizontale sous l'effet du ressort (38). A cet instant, le crochet par réaction se libère de la saillie en permettant ainsi le relevage du volet (24) entrainé par le bras (46), et la mise en pression du rouleau (R2) par le doigt (37).
L'appareil est alors prêt à recevoir un rouleau en attente pendant que se débite le rouleau mis en service, avec la fin du premier rouleau.
A noter que le magasin (30) peut présenter une ouverture inférieure (30a) calibrée pour laisser passer seulement le mandrin lorsqu'il est vide et permettre ainsi son éjection automatique.
On à encore prévu une variante de réalisation selon laquelle on peut placer en attente d'autres rouleaux de matériau d'essuyage avec mise en service automatique.
A la figure 15, on à illustré une réalisation à trois rouleaux. A cet effet, un deuxième volet (42) est monté pivotant au dessus et à l'opposé du volet (24). Ce volet présente une branche (42a) de l'autre côté de l'articulation, selon un angle déterminé, et dans sa partie médiane s'articule une tringle (43) qui est reliée à un troisième volet (44) monté pivotant, au dessus et du même côté que le volet (42).
Comme on le voit, les points d'attache de la tringle sont calculés pour que lorsque le volet (42) est abaissé par le passage du rouleau (R2) en appui sur le volet (24), le volet (44) est relevé pour retenir un troisième rouleau (R3).
Lorsque le rouleau (R2) est libéré par le volet (24), le volet (42) remonte par rappel d'un ressort (45), tandis que la tringle (43) tire le volet (44) pour permettre le transfert du rouleau (R3) sur le volet (42) qui bascule alors pour autoriser l'appui dudit rouleau sur le volet (24) tandis que le volet (44) remonte, prêt à recevoir un autre rouleau.
Les avantages ressortent bien de la description, on souligne notamment la simplification de l'appareil par rapport aux appareils existants, le fonctionnement doux et précis, le chargement automatique de rouleaux augmentant la capacité de l'appareil, le chargement facile et rapide de l'appareil par l'absence de tout support de rouleau, le faible encombrement en profondeur, l'éjection automatique du mandrin vide, la mise en pression permanente du rouleau en service.