Brevet FR2040997A1 — publié le 19710129

La présente invention concerne un dispositif dtalimentation automatique d'une machine en un matériau constitué de bandes enroulées autour de bobineaux. La machine doit donc être alimentée en bobines successives à dérouler successivement. I1 faut normalement intervenir à chaque changement de bobine. On se propose de se dispenser d'intervenir après chaque dévldage pour retirer le bobineau et le remplacer par une nouvelle bobine et pour introduire l'ex- trémité de la nouvelle bande. Grâce au dispositif de l'invention, il est possible de situer-l'intervention, non plus à un moment précis, mais à un moment quelconque au cours du dévidage de la bobine précédente. Une des difficultés à résoudre est celle de la présentation et de I'entral- nement de l'extrémité de la bande. Des solutions ont été imaginées pour le cas d'une seule bobine de réserve, que celle-ci demeure en place, ou soit transférée à la place de la bobine précédente. D'autres difficultés se présentent dans le cas où la réserve est constituée d'une pluralité de bobines. Le dispositif de l'invention résoud ces difficultés et permet ainsi de constituer, par exemple en début de séance de travail, la réserve de bobines à utiliser pendant celle-ci et de se libérer ainsi pour d'autres tâches. Le dispositif dé l'invention conçu à cet effet comporte une réserve de bobines, un poste de dévidage et un moyen de transfert des bobines vers celui-ci. Le poste de dévidage comporte des moyens de serrage du bobineau composés de deux éléments rotatifs dont l'un au moins est entraîné, l'un d'eux au moins étant mobile suivant l'axe de la bobine, des moyens pour éloigner de son support la bobine transférée au poste de dévidage, des moyens étant en outre prévus d'une part pour entraîner à la vitesse de la bobine l'extrémité de celle-ci, d'autre part pour quider ladite extrémité vers la machine à alimenter De manière préférée, les moyens de serrage seront des éléments tronconiques disposés de manière que leur axe soit, par rapport au plancher du poste de dévidage, à une distance telle que les extrémités des éléments tronconiques pénètrent légèrement à l'intérieur du bobineau de la bobine reposant sur le plancher. La bobine se trouve ainsi soulevée de son support. La bobine est aussi entraînée proqressivement, au début par effet de frottement des éléments tronconiques sur le bobineau. Ainsi la bobine est mise en rotation progressive pour atteindre la vitesse de l'élément tronconique entraîné. Dans de telles conditions, cet élément tronconique pourra être avantageusement en rotation permanente à vitesse constante. Si la résistance à la traction de la bande le permet, cette vitesse pourra être inférieure à la vitesse de la machine à alimenter. De manière complénentaire, on pourra aussi augmenter la valeur de cet écart en plaçant sur la machine un réducteur de vitesse commandé pendant une courte durée, à chaque changement de bobine, pour faciliter la mise en régime du défilement de la bande par paliers successifs. La vitesse de rotation des éléments tronconicues pourra être fixée à un niveau d'autant plus bas. Cette rotation à faible vitesse, sous l'action des éléments tronconiques, facilite l'entrainement de l'extrémité de la bande vers la machine à alimenter. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la bande est collée, ou autrement fixée, sur la bobine à quelques centimètres de son extrémité et cette extrémité est maintenue en position légèrement relevée de manière à présenter, entre les deux spires, un coin pour le passage de l'extrémité antérieure d'une lame de guidage. De manière avantageuse, la fixation de-ces spires l'une sur l'autre sera effectuée par des bandes collées à cheval sur la première spire et la tranche de la bobine, l'extrémité antérieure de la plaque étant dans ce cas de largeur supérieure à la largeur de la bobine. Ladite lawe aura nécessairement une extrémité antérieure à bord vif. Si on a affaire à un matériau de faible résistance telle qu'une bande de tabac reconstitué, cette plaque peut l'endommager au cours du déroulage. Pour pallier cet inconvénient, la lame de guidage comportera un axe d'extrémité parallèle à l'axe de la bobine et eet axe d'extrémité supportera une lame pivotante sollicitée de s'éloigner de la bobine par l'effet de tension de la bande sur son extrémité postérieure soumise par ailleurs à l'effet antagoniste d'un ressort de force plus faible. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront de la description suivante qui montre un exemple de réalisation de l'invention dans laquelle La figure 1 est une vue d'ensemble du dispositif d'alimentation La figure 2 est une vu'de dessus d'une plaque-rateau La figure 3 est une vue de dessus d'une balancelle La figure 4 est une vue de côté du poste de dévidage La figure 5 est une coupe suivant vW de la figure 4 La figure-6 est une coupe du dispositif d'entraînement de l'extrémité de la bande. -Les figures 7 et 8 montrent le mode de préparation des bobines Le dlspositif décrit est montré pour l'aliment-ation en tabac reconstitué, présenté en bande déroulée d'une bobine, à transformer en brins par une machine 57 appelée coupeur à disques. On voit les coupeurs transversaux qui- sont normalement suivis de coupeurs longitudinaux non représentés. - Ce dispositif comporte trois parties essentielles - Un système d'amenée des bobines dans la position de dévidement, comprenant principalement un élévateur à balancelles et un plan incliné. - Un ensemble de dévidement des bobines avec là prise de celles-li et l'évacuation des bobneaux. - Un dispositif de guidage de la napue déroulée pour -ntroduction dans l'appareil coupeur à disques 57 qui représente ic la machine à alimenter. Le système d'alimentation, vu vu sur la figure 1, comporte trois ensembles qui sont d'amont en aval : un dispositif pour introduire les bobines danx l'élévateur, l'élévateur proprement dont et un dispositif pour évacuer les bo- bines et les conduire jusqu'à l'endroit où elles doivent être prises vouer être dévidées. Le dispositif d'introduction est constitué d'une table 1 formant console. Au-dessus de la table est située une plaque latérale 2 comportant un repère 3, destinée à placer les bobines dans la position adéquate. Un ensemble 4 de plaques rateaux relevables autour de l'axe 52 permet, en position basse, l'introduction de la bobine 5 au moment voulu. Une telle plaque est représentée à la figure 2. L'élévateur à balancelles comporte, dans deux plans parallèles et de manière symétrique, une chaîne sans fin 53 montée sur deux roues 54, 55 ; l'ensemble est entraîné par le moteur 7 par l'intermédiaire du renvoi 8. Les balancelles 6 sont suspendues par les axes 50 et 50' aux chaînes 53 ; elles comportent deux montants verticaux 51 réunis par un élément de support 56 sur lequel prennent des dents 49. Le dispositif d'évacuation est constitué d'un ensemble de p]aques-rateaux 9, également relevables, analogue à l'ensemble 4, d'un plan incliné 10 (pente 12 environ) n,uni de rives amovibles 11 et d'un berceau 12 placé immédiatement en bout du plan incliné et destiné à recevolr la bobine au moment où elle va être prise pour être dévidée. Les figures 4 et 5 montrent l'ensemble de dévidement des bobines composé des dispositifstde préhension et d'évacuation. Le premier, mieux vu sur la fiqure 5,est disposé à l'aplomb du berceau 12. Il est disposé de telle sorte qu'à la faveur de la forme troncorlique des éléments de préhension 13, la bdine soit soulevée léqèrement au-bessus de sa position d'attente dans le berceau 12. Les éléments tronconiques 13 sont montés, celui de qauche, en bout d'un vérin 14 commandant le piston -15 par l'intermédiaire de la tiare 16, celui de droite, en bout d'arbre d'une channe cinématique dont l'origine du mouvement est le moteur 17. La roue libre IR permet à la bobine en cours de devidement d'acquérir une vitesse de rotation supérieure à ceile que lui donnerait la chaîne cinématique. Le dispositif d'évacuation des bobineaux est constitué par la commande d'ouverture des éléments tronconiques 13 et par un orifice 19, percé dans le plancher du berceau 12, prolonqé par un couloir 30 conduisant les bobineaux jusqu'à un tirolr de décharqe 21. Le dispositif de guidage de la nappe déroulée comprend une plaque 22 mobile autour de l'axe 23 et prenant appui par son extrémité 24 sur la bobine, tanaen- tiellement à celle-ci. Cette extrémité 24 (figure 6) comporte un petit axe rond 25 autour duquel est mobile la plaque 26 soll;citsse par le ressort 27. La plaaue 22 peut venir en butée sur l'élément 28.Il comprend aussi un système mobile 29 portant unt lame 30 pouvant, dans certaines conditions, venir couper la nappe de. tabac reconstitué en passant à travers une fenêtre pratiquée dans la plaque 22 et un dispositif mobile (fiqure 4! permettant de soulever la plaoue 22 ou de la laisser retomber, ainsi -que de la maintenir soit en position haute, soit en position basse. Ce dispositif est constitué d'un vérin 31 commandant la position du galet 32 par l'intermédaire du système à levier 33. Avant de décrire le fonctionnement, on précise comment les bobines sont présentées sur la console 1. Cette présentation est montrée plus en détail aux figures 7 et 8. Après avoir-coupé la bande parallèlement à l'axe de la bobine, on forme un pli 34 à environ 3 cm du bord de la nappe de façon que celui-ci se situe entre 1 et 2 cm de la périphérie de la bobine. On peut avantageusement couper les bords 35 en biseau. Puis on immobilise l'extrémité libre de la nappe contre' la spire du dessous, en collant de un à trois petits éléments rectangulaires 36 (de tabac reconstitué si la bobine est de ce même matériau) de chaque côté de la nappe, les extrémités étant rabattues sur les tranches de la bobine. t'opérateur présente sûr la table 1, toujours au même endroit (repère), une bobine préparée comme jndqué en 5, de tel-le façon que le pli 34 se trouve au droit du repère 3 placé dessein (pour oue ce pli se retrouve en bonne position au moment de la prêbension de la bobine). Il appuie sur de bouton "Marche" de la boîte à boutons 38 de façon à amener les balancelles en bonne position ; l'arrêt dans cette position est commandé automatiquement par le microcontact 39 (à action tem-porisée) excité par des tétons placés à intervalles réguliers sur la chaîne d'entraînement des balancelles. La temporisation est destinée à permettre le dégagement du microcontact 39 après son action, de façon à réaliser une remise en marche normale.Il fait rouler la bobine oui vient se positionner d'elle-même au milieu de 11 ensemble formé par les plaques 4 (légèrement inclinées). Ces plaques sont baissées pendant toute la séquence remplissage, et ne sont relevées qu'au moment de la mise en vidange. Il appuie a nouveau sur le bouton "Marche" apres åvoir posé une nouvelle bobine sur la table ; la bobine précédente est enlevée par une balancelle et l'arrêt se fait une nouvelle fois automatiquement, en bonné position pour le charqement de la bobine suivante. On notera aue pendant toute la durée de remplissage, les plaques 9 sont relevées de façon à ce aue le système a balancelles puisse être entièrement aarni en bobines. Par ailleurs, le microcontact 40 est sans action pendant la phase remplissage (l'armoire électrique de commande comporte un Inverseur remplissage-vidange). Il y a possibilité de réaliser aussi n'importe cruel mouvement des balancelles, par l'intermédiaire de l'inverseur manuel-automatie et possbilitéd'arrêter également à volonté le mouvel,lent. La vidange peut se faire manuellement par le même canal oue pour le remplissage, mais en général elle s'effectue automatiquement de la façon suivante. Lorsqu'une bobine se présente au droit de la lame souple 4t pivotant autour de l'axe 42, elle provoque l'excitation du microcontact 40, lequel produit l'arrêt des balancelles dans la position adéquate. Grâce à un système de temporisation, la bobine ayant déclenché l'opération d'arrêt vient stimmobiliser assez largement en-dessous de la position- de la lame 41 (juste au-dessus des plaques 9), de telle sorte que le redémarrage de l'ensemble peut-se faire alors sons difficulté. A noter que si la balancelle correspondante n'est pas chargée d'une bobine, rien ne se passe, et le mouvement continue jusqu'à ce que se présente une balancelle chargée.Pendant ce temps, la bobine située immédiatement aù- dessous- de la précédente a été, à la faveur du mouvement ci-dessus, libérée au niveau des plaques 9 et a roulé sur le plan incliné 10 jusqu'au niveau du berceau 12. Lorsque la bobine est entièrement dévidée, la plaque 22 vient au contact avec le microrupteur 43 qui commande la remise en route du moteur 7, et donc le mouvement des balancelles; ce mouvement se poursuit jusqu'à ce qu'une nouvelle bobine se présente devant la lame 41. On notera que l'impulsion initiale de démarrage en début de séance est donnée par l'intermédiaire du bouton "Marche" déjà indiqué ci-dessus et que le bouton de sécurité 44 est prévu, agissant au remplissage comme à la vidange, tant en marche automatiaue qu'en manuel. Lorsaue la bobine se présente dans le berceau 12, elle agit sur le microcontact 45, lequel commande, par l'intermé- diaire d'une électrovalve à deux sorties, d'une part le serrage de la bobine (avec un-léger mouvement ascendant de celle-ci) entre les éléments 13 (vérin 14), d'autre part le relâchement du valet 32 (initialement en position haute! par l'intermédiaire du vérin 3-t, de telle sorte aue la plaque 22 vienne au contact de la bobine. Le dévidement s'amorce alors comme il est indiqué ciaprès. Lorsque la bobine est entièrement dévidée, la plaque 22, par l'intermédiaire du microoentact 4D commande aussi le mouvement de deux vérins de façon que le bobineau soit abandonné au-dessus du canal d'évacuation 20 et que la plaque soit ranrenée en position haute, permettant ainsi l'arrivée d'une nouvelle bobine, et donc le début d'un nouveau cycle. Dans les deux mouvements ci-dessus, le-vérin 31 est sollicité légèrement avant le vérin 14, grâce à une temporisation pneumatique, de façon que les mouvements de la plaque 22 s'effectuent dans de bonnes conditions. Ên début de séance, le moteur 17 est mis en route par un bouton "Marche" spécial, commandant en même temps la neutralisation de ia cellule 46. Le moteur 17 marche ensuite en permanence (sauf arrêt pour bourrage au autre cas de force majeure. Donc,dès que la bobine est serrée entre les élé- ments 13, celle-ci se met à tourner. Lorsque le rebord 37 arrive au niveau de la plaquette 26 maintenue contre la bobine par le ressort 27, acte te plaque, par son aléte 47, coupe les éié- ments 36, et l'extrémité de-la nappe de tabac reconstitué descend le long de la plaque 22 et vient 'engager entre les rouleaux d'entraînement 48 de la machine à alimenter. A ce moment là , la nappe de tabac reconstitué est tendue et la plaquette 26 est appliquée contre la plaque 22 de telle sorte que l'arete 47 ne soit plus en contact avec la bobine ; seul l'axe 25 frotte contre celleci. L'escamotage de l'extrémité 47 de la plaquette 26 est rendu nécessaire par le fait que cette extrémité est susceptible de déchirer la nappe de tabac reconstitué en cours de dévidement normal de la bobine sous l'impulsion des rouleaux 48.Le dévidement de la bobine est alors assuré par l'intermédiaire des rouleaux 48, jusqu'à ce que la plaque 22 vienne en contact avec le microrupteur 43 commandant l'éjection du bobineau, ou jusqu'à l'action de l'une des sécurités énumérées ci-dessous. Le mouvement de démarrage est communiqué par le moteur 17 à une vitesse faible (1/4 de la vitesse de défilement normale) ; parallèlement, en début de cycle, le microcontact 45 commande le passage en demi-vitesse du système coupeur à disques, pour un temps limité, fixé à l'avance par un système de temporisation réglable. L'écart entre la vitesse tangentielle à la périphérie des rouleaux 48 et la vitesse d'entrée de la nappe de tabac reconstitué entre ces rouleaux est donc de v, v étant la vitesse de défilement normale. 4 Cet écart, assez faible, permet l'amorçage du dévidement dans des conditions convenables. Grâce à la roue libre t8, le-mouvement communiqué à la bobine par l'intermédiaire des organes 13 n'intervient que dans la période de démarrage (bien qu'il existe en permanence) ; par la suite-,- c'est la machine à alimenter qui commande le dévidement (vitesse v supérieure à v 4 Le mouvement donné par le moteur t7 est également utile lors de réamorca- ces apres interruption du dévdement. Le circuit de commande du moteur 17 comporte un certain nombre d'éléments permettant d'interrompre son fonctionnement, et donc de stopper l'alimentation du coupeur à disques dans tous les cas où le bon déroulement des opérations est perturbé (on suppose évjdernrnt que les rouleaux 48 sont arrêtés en même temps, si nécessaire). . Ces éléments sont les suivants : a) Trois sécurités directement liées au fonctionnement du coupeur à disques proprement dit, savoir : - un contact ouvrant le circuit électrique de commande dès l'apparition d'un bourrage en l'un quelcpnque des points surveillés sur le coupeur - un deuxième contact couplé avec le bouton "Arrêt" du coffret de commande du moteur du coupeur à disques : celui-c provoaue ainsi l'arrêt du moteur 17 dès oue le coupeur est stoppé. - un microcontact placé au niveau du système de débrayage mécanique du coupeur à disaues, permettant de stopper l'alimentation tabac reconstitué dès que arrête le mouvement des organes de coupe (sans aue ltélectro- aimant, commandant automatiquement le débrayage, entre en action : arrêt manuel volontaire). b) Un microcontact placé à l'aplomb du système coupe-bande 29, coupant l'alimentation électrique dès aue celui-ci entre en action. c) La cellule photo-électrinue 46, commandant l'arrêt de l'almentation dans les trois cas suivants - bourrage au niveau des rouleaux 48 - rupture, non suivie de réamorçage, de-la nappe de tabac reconstitué en cours de dévidement au niveau de la plaque 22 : - défaut d'engagement du début de la nappe de tabac reconstitué entre les rouleaux 48, au moment où la bobine commence à se dévider. La cellule est donc en principe occultée : si elle est désoccultée pendant un temps supérieur à une valeur T donnée (une -seconde environ), réglable à volonté par un système temporisateur, le circuit d'alimentation du moteur 17 est coupé automatiquement par l'intermédiaire d'un contact.-commandé directement par la cellule ; dès que celle-ci est à nouveau occultée, le moteur est immédiatement alimenté. L'action de la cellule 46 doit être neutralisée au moment du passage d'une bobine à l'autre, sinon l'amorçage du dévidèrent né pourrait pas s'effectuer, le moteur 17 étant coupé. Cette neutralisation est effectuée par l'intermédiaire d'un contact temporisé commandé par le microcontact 43, agissant pendant un temps t, réglable à volonté. Ce temps t est égal au temps t' nécessare pour amener l'amorce de la nappe de tabac reconstitué jusqu'au niveau de la cellule 46, augmenté du temps de réponse de cclle-ci (une seconde en principe). Le coupe-bande 29 agit comme une sécurit auxiliaire, stopp rt instantanément l'alimentation en matière de la machine à almenter,dès qu'un incident est relevé : il permet d'éviter de continuer à l'alimenter, même si ces organes continuent à tourner de par leur inertie propre. En outre, il permet en cas d'arrêt intempestif, de redémarrer faeilemeny (coupe franche et rectilione de la nappe de tabac reconstitué ; facilité d'introduction entre les rouleaux 48). Enfin, déclenché manuellement, i' constitue le meilleur floyen de stopper l'ensemble. REVENDICATIONS 1/dispositif automatique pour l'alimentation d'une machine avec un matériau tel qu'une bande présentée en bobines caractérisé en ce qu'l comporte des moyens de transfert entre une réserve de bobines et un poste de dévidage, lequel poste comporte des r?ovens de serrage du bobineau cor posés de deux élé- ments rotatifs, dont l'un au moins est entraîne, l'un d'eux au moins étant mobile suivant l'axe de la bobine, des movens pour éloioner de son support la bobine transférée au poste de dévidage, des movens étant en outre prévus d'une part pour entraîner à la vitesse de a bobine l'extrémité de celle-ci au moins iusoutaux movens de guidage de ladite extrémité vers la machine à alimenter. 2/ Dispositif suivant la revendication 1 caracterisé en ce que les movens de serraae du bobineau sont des éléments tronconiques, coopérant avec le plancher du poste de dévidaqe qui est distant de l'axe des movens de serrage d'une valeur légèrement supérieure au rayon des bobines. 3/ D;spositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce qu'il est prévu une ouverture dans le plancher du poste de dévidage pour l'évacuation du bobineau lâché par les moyens de serrage sur commande de la plaque de quidage, 4/Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que un des éléments tronconiques est entraîné en permanence à une vitesse angulaire inférieure à Ia vitesse angulaire de la bobine entraînée en rotation par la traction qu s'exerce sur son extrémité. 5/Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce nue l'élément tronconique entraîné est en position fixe relativement à la direction de l-'axe de la bobine et l'autre élément est libre en rotation et mobile suivant l'axe de la bobine. 6/Dispositif suivant la revendication 2 caractérsé en ce qu'il est prévu un dispositif variateur de vitesse de la machine à alimenter, dispositif commandé par l'arrivée au poste de dévidage d'une nouvelle bobine, pour rédu;re la vitesse de la machine, pendant une courte durée, à une valeur telle nue l'ex- trémité de la nouvelle bande soit entraînée å une vitesee intermédiaire entre la vitesse normale de dévidaae et la vitesse périphérique de la bobine entrat- née par des moyens de serrage. 7/Dspositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est prévu une plaque de quidage pkivotante, inclinée pour reposer sur la bobiqe par son propre poids et commandée nour se relever à l'arrivée de a bobine neuve, l'extrémité antéreure de ladite plaque étant disposée pour pénétrer dans le co;n constitué, entre l'extrémité de la première spire et le début de la seconde, en amont d'éléments de fixation de celle-là sur celle-ci, lesdits éléments étant susceptilles d'être rompu@ pur le passage de ladite plaque qu dage. 8/Dispositif s@ivant la revendication 7 caractérisé en ce que la plaque de guidage pivotante comporte, à son extrem:tR supéreure, un axe qui est paral- lèle d l'axe de la bobine et sur lequel est montée une lame pivotante dont l'extrémité antérieure, qui s'applique sur la bobine, est sollicitée contre celle-c; Par un moyen élastique. 9/ Dispositif suivant la revendication P caractérisé en ce nue la force des movens élastinues est détrmné- de manière que la tension de la bande appliquée sur l'extrémité Dosterieure de la lame écarte vers le haut l'extrémi- ti antérieure de celle-ci. 10/ Dispositif suivant la revendication 8 caractérisé en ce que la planue est de largeur supérieure à a largeur de la bobine. 11/ Dispositif suivant la revendication t caracterisé en ce au'il est prévu une chaîne sans fin, avançant pas à pas sur commande de la plaque de guidage, des supports en forme de berceaux suspendus à ladite chaîne et repartis suivant ledit pas, des plaques-supports positionnées sur la trajectoire des supports mobiles, l'une en regard d'un poste d'introduction de bobines, l'autre du poste de transfert vers le poste de dévidage, lesdites plasues-supports étant conformées es pour se laisser traverser par les supports vides et pouvant être escamotées de la trajectoire des bobines pour la constitution d'une réserve sur les supports mobiles de la chaîne.