Brevet FR2019873A1 — publié le 19700710

L'invention concerne un bobinoir automatique pour matière plPsm tique extrudée ou autre matière à enrouler, dans lequel toutee les opérations consistant à charger un dévidoir vide, à couper la matière extrudée et à évacuer la bobine s'effectuent suivant un processus automatique fixé à l'avance. Le bobinoir selon l'invention est en outre, muni d'un dispositif qui est capable d'uniformiser et de maintenir constante la pression entre la bobine en formation et son rouleau d'entrainement en rotation, dit rouleau d'enroulement. Dans les bobinoirs actuellement en usage, le dévidoir sur lequel on enroule la matière extrudée se déplace, à mesure que la bobine grossit, le long d'un parcours à crémaillère incliné vers le haut de façon telle que le poids de la bobine elle-même appli- que la pression nécessaire entre les surfaces en contact de la dite bobine et du rouleau d'enroulement. Si la pente de ce par- óuss reste constante, tandis que les dimensions et donc le poids de la bobine augmentent, sa pression de contact avec le rouleau d'enroulement varie et par suite, la traction exercée sur la ma tière plastique vari, ce qui fait que l'on obtient des bobines défectueuses et donc une augmentation des rebuts.On a tenté d'é- liminer cet inconvénient en donnant une allure pratiquement ellip- tique au parcours du dévidoir de manière à obtenir une pression pratiquement constante entre bobine et rouleau d'enroulement. Toutefois, cette solution aussi présente des inconvénients étant donné qu'il n'est pas possible alors de régler la pression de contact. Le but de l'invention est de fournir un bobinoir-automatique qui élimine les inconvénients ci-dessus et dans lequel le dévie doir suit un premier tronçon horizontal de façon que le poids de la bobine n'influe pas sur la pression de contact entre la boO bine et le rouleau d'enroulement, et dans lequel la pression de contact est fournie, de façon réglable, par un système mécanique à bras oscillants. Le bobinoir suivant l'invention est en outre muni dtun dispos tif de chargement automatique des dévidoirs vides et de moyens permettant une tension constante du ruban de matière plastique qui s'enroule. Pour faciliter la compréhension de l'invention, on se réfère à titre d'exemple non limitatif à un exemple d'exécution de l'invention représonté par les dessins annerén sur lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale suivant un plan vertical du bobinoir selon l'invention la figure 2 montre un détail du soutien du noyau de carton sur les dévidoirs. Sur la figure 1, on voit que le bobinoir de matière plastique extrudée selon l'invention comprend essentiellement une structure de soutien ou support 1 qui constitue la partie inférieure d'un bAti de guidage de la matière plastique extrudée par un groupe d'extrudeuses non représenté oar il ne constitue pas une partie essentielle de l'inventions Sur le bâti de guidage dont le support 1 constitue la partie inféreure, sont montés des rouleaux d'entraînement (non représenté) et des rouleaux de guidage du ruban de matière extrudé, dont quelques- sont indiqués par 2 sur la figure 1. Sur le support T du bobinoir est monté un rouleau d'enrouler ment 4 convenablement recouvert d'une couche de caoutchouc ou matière somilaire et qui est entrainé on rotation à vitesse eonstante par un moteur 5 relié au rouleau 4 par la transmission 6 On sait que pour assurer une traction constante sur le ruban de matière extrudée 39 il est nécessaire que le rouleau d'enroulement 4 ait une vitesse périphérique égale à celle des rouleaux d'entrainement.Toutefois, il se produit facilement des variations de vitesse du rouleau d'enroulement 4 qui déterminent une veriation de de la traction exercée sur le ruban 3 et par suites une formation imparfaite de la bobine sur laquelle s'enroule le ruban 3. Pour éliminer cet inconvénient, dans le bobinoir selon l'invention, on prévoit un dispositif mécanique conçu pour maintenir une traction sonstante. Ce dispositif mécanique est constitué par une fourche de synchronisation constituée essentiellement par deux bras 7 ronte's cseillants autour d'un axe 8 disposé entre les joues du support 1.Aux extrémités antérienres des bras 7 est monté un rouleau 9 sous lequel passe le ruban 3 de matière plastique, de façon telle que le parcours de celui-ci s'inverse de 180 environ. A l'extrémité postérieure de chaque bras 7 est fixé un contrepoids 10 convenablement calculé en fonction de la traction que l'on veut communiquer au ruban de matière extrudée 3. Si l'on veut, on rend réglable une partie du contrepoids 10 pour pouvoir faire varier la traction exercée sur le ruban 3. A l'un des bras 7, est en outre relié le curseur d'un rhéostat (non représenté) qui agit sur le moteur électrique 5 d'entraine- ment du rouleau d'enroulement 4 pour porter sa vitesse à la valeur prédéterminée. De cette manière, si la vitesse de rotation du rouleau d'enroulement 4 tend par exemple à augmenter, l'augmentation momentanée de traction appliquée au ruban 3 détermine une oscillation vers le haut de la fourche de synchronisation dont les bras 7 prennent une nouvelle position, par exemple, celle qui est indiquée en trait interrompu sur la figure 1. Cette oscillation empoche une augmentation de la traction sur le ruban 3 et détermine simultanément la réduction de la vitesse du rouleau 4, ramenant ainsi la traction à la valeur initiale. Sur le côté du rouleau d'enroulement 4 sont placés deux bras Il (dont un seul est représenté sur la figure 1) qui sont montés par une extrémité sur l'axe 12 du rouleau 4 et sont solidaires entre eux à l'autre extrémité grave à une barre transversale 13 sur laquelle se fixe une lame coupante 14 dont la fonction sera expliquée plus loin. Les bras 11 pivotent entre les deux positions représentées sur la figure 1, l'un en trait plein, l'autre en trait mixte sous l'action d'un cylindre pneumatique 15 articulé en 16 sur le support 1 et en 17 sur l'un des deux bras 11. Le cylindre pneumatique 5 est convenablement alimenté par une source de fluide sous pression non représentée. Sur les deux côtés du support 1 sont prévus des guides à crémaillère qui présentent une première portion horizontale 18 et une deuxième portion inclinée vers le bas, 18' qui suit la précédente. Les crémaillères 18 et 18 servent à guider un dévidoir t9 qui supporte un noyau 20 destiné à l'enroulement du ruban 3 de matière plastique extrudée. Comme le montre clairement la figure 2, le noyau 20 de la bobine de matière extrudée est supporté par le dévidoir 19 grace à deux canes 2i dont l'un peut tourner fou par rapport au dévidoir 19 tandis que l'autre peut tourner dans un seul sens pour les motifs qui seront expliqués plus loin. Chacune des extrémités du dévidoir 19 est insérée dans une fourche correspondante 22 qui peut coulisser longitudinalement par rapport à un bras oscillant 23 gracie à un cylindre pneumatique 24 convenablement alimenté par la source de fluide sous pression (non représentée). Les deux bras oscillants 23 sont rendus solidaires entre eux par un élément tubulaire 25 placé à l'extrémité infdrieure desdits bras et qui constitue aussi l'axe d'articulation de ceux-ci. Un cylindre pneumatique 26 convenablement actionné par la source de fluide sous pression (non représentée) est monté par une extrémité 27 sur le support Ê et par l'autre, il a son point d'articulation en 28 sur l'un des bras 23. De cette manière, les bras 23 pivotent simultanément autour de leur axe commun. Le bobinoir automatique selon l'invention comprend en outre, un dispositif automatique de chargement des dévidoirs vides. Ce dispositif automatique de chargement comprend essentiellement deux guides latéraux inclinés 29 dans lesquels s'insèrent par leurs extrémités les dévidoirs déchargés 19 déjà munis de noyaux 20 sur lesquels ont été disposées des bandes de matière adhésive (non représentées) pour permettre la fixation de l'extrémité coupée du ruban 3 de matière plastique extrudée, ce qui évite toute intervention manuelle de l'opérateur. Le dispositif automatique de chargement de dévidoirs comprend en outre, une plaque oscillante profilée 30 qui pivote en un point intermédiaire autour d'un axe 31 solidaire du support t et qui peut osciller vers l'avant sous l'action d'un cylindre pneumatique 32 qui a son point d'articulation en 33 sur le support 1 et en 34 sur l'extrémité supérieure de la plaque 30. Le profil antérieur de la plaque 30 présente une forme telle qu'il forme, à peu près au niveau de l'axe 31, un bec d'arrêt 35 et ensuite une portion rentrante légèrement arquée 36 destinée au guidage du dévidoir 19 dans la fourche 22 quand celle=ci se trouve dans la position représentée en trait continu sur la fi gure 1. Le profil inférieur 37 de la plaque 30 est convexe et quand la plaque 30 est dans la position indiquée en trait mixte sur la figure l, il est disposé tangentiellement au dessus du dévidoir t9 inséré dans les fourches 22 de manière à empêcher un mouvement du dévidoir vers le haut pendant les premiers instants de formation d'une bobine. Le dévidoir selon l'invention est en outre, muni de moyens électriques (non représentés) qui servent à coordonner les divers mouvements des pièces mécaniques, comme on le précisera oi-après. Le fonotionnement du dévidoir selon l'invention, se fait de la façon suivante : après être passé autour des rouleaux de guidage 2, du rouleau 9 de la fourche de synchronisation, d'un rouleau de pression 38 et du rouleau d'enroulement 4 le ruban 3 de maZ tière plastique extrudée s'enroule sur le noyau de carton 20 pour former une bobine de matière plastique.Pendant le fonctionnement normal du bobinoir le rouleau de pression 38 est main tenu, par les deux bras latéraux 39 (dont un seul est représente sur la figure 1) qui ont leur point d'appui en 40 sur le support 1 et qui sont soumis à l'action d'un cylindre pneumatique 41, dans la position représentée en trait continu sur la figure 1,et, par suite, il fonctionne comme rouleau de guidage. Seulement pen- dant la phase de coupe du ruban de matière plastique, le rouleau 38 s'abaisse sur le rouleau d'enroulement 4 pour presser le ruban 3 contre le rouleau 4, comme on l'expliquera plus loin. Au début de la formation d'une bobine de matière plastique ex trudée, les fourches 22, le couteau t4 et le rouleau de pression 38 se trouvent dans la position indiquée en trait plein sur la figure 1 tandis que la plaque 30 se trouve dans la position représentée en tireté. Dans cette position, les extrémités du dévidoir 19 n'appuient pas encore sur la crémaillère 18 et sont donc supportées par les fourches 22 qui, par l'intermédiaire des bras respectifs 23 et du cylindre pneumatique 26, sont tirés vers la droite pour appliquer la bobine en formation contre le rouleau d'enroulement 4 et créer ainsi la pression d'entrainement nécessaire. Quand le diamètre de la bobine a atteint une eertaine dimen sion, les dents 42 dont sont munies, comme le montre la figure 2, les extrémités du dévidoir l9, viennent en prise avec les crédmail- lères correspondantes 18 qui supportent alors tout le poids de la bobine en formation. Quand la bobine est terminée, le dévidoir 19 et les bras oscil- lants 23 ont atteint la position indiquée en tireté sur la figu- re 1, dans laquelle le dévidoir 19 se trouve à la Sn de la oré- maillère horizontale 18 et au début de la crémaillère inclinée vers le bas 18' Dans cette position, l'un des bras oscillants 29 heurte un micro-interrupteur (non représenté) qui actionne nne soupape électromagnétique (non représentée) et inverse ainsi l'amenée da fluide sous pression dans le cylindre 26 de telle sorte que les bras 23, maintenant poussés en sens opposé au précédent,guident le dévidoir 19 dans la crémaillère inclinée 181.Après que les bras 23 aient guidé le dévidoir 79 dans la crémaillère 18', les fourches de guidage 22 sont tirées vers le bas par les cylindres 24 et les bras 23 sont ramenés à la position initiale représentée en trait plein sur la figure 1. Entre temps, le micro-interrupteur avait déclenché une minuterie (non représentée) qui a pour rôle d'actionner, comme il sera dit ci-aprbs,la commande de la lame 14 avec un retard tel que la bobine soit complètement éloignée de la position de coupe de la dite lame 14 représentée en tireté sur la figure 1. Pendant la descente, l'une des fourches guide-dévidoir 22 actionne un deuxième micro-interrupteur (non représenté) qui détermine la chute d'un dévidoir chargé et la préparation d'une nouvelle intervention. En fait, ce deuxième micro-interrupteur met en action le cylindre pneumatique 32 qui fait tourner la plaque 30 dans la position représentée en trait plein, permettant la chute du dévidoir 19 oui était en contact avec la surface courbe 36 de la plaque 30 tandis qu'en mEme temps, le bec 35 s'interpose sous les autres dévidoirs placés au-dessus pour les empêcher de tomber; une fois effectuée l'opération de chargement,. le cylindre 32 ramène la plaque 30 à sa position initiale. Quand les bras 23 sont revenus à leur position initiale, un troisième miero-interrupteur(non représenté) est actionné dé termine le levage des fourches 22 qui s'appliquent au nouveau dévidoir déchargé précédemment tombé; entre temps, le cylindre 41 baiess le rouleau de pression 38 sur le rouleau d'enroulement 4 pour retenir le ruban 3 pendant la coupe de celui-ei Une feis toutes ces op6rationsw effectuées, la minuterie mentionnée ei-avant met en action le cylindre pneumatique 15 qui en traine vers le hant la lame 14 et détermine la coupe du ruban 3 quiese eollant aux bandes adhésives prévues sur le noyau 20 comme on l'a dit plus haut, commence à s'enrouler pour former une @@uvelle bobine. La bobine déjà formée, n'étant plus retenue, roule vers le bae et s'arrête à l'extrémité de la crémaillère inolinée 18', heurtant des éléments amorjtisseurs. Après la coupe, le rouleau 38 est à nouveau soulevé. A es moment, le eyele de fonetionnement du bobinoir recommence au début pour exécuter successivement toutes les opérations décrites précédemment. On voit, par ce qui précède, que l'invention fournit un bobinoir de construction extrêmement simple et de fonctionnement oomplètement automatique; il est entendu que ce qu'on a dit et ce qui est représenté par les dessins, sert uniquement d'exemple et que le bobinoir peut subir des modifications en certaines de ses parties, sans que cela sorte du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Bobinoir automatique, notamment pour matière plastique extrudée, comprenant des rouleaux de guidage du ruban de matière plastique ou autre matière à enrouler, un système à crémaillère servant à guider le dévidoir sur lequel on doit enrouler le ruban pour former une bobine, et des moyens automatiques servant à couper la matière quand la bobine est terminée, bobinoir carac- térisé en ce que le système à crémaillère comprend un premier tronçon horizontal et un deuxième tronçon incliné vers le bas faisant suite au premier, et qu'il comprend en outre, des moyens propres à exercer une pression d'enroulement constante entre la bobine et le rouleau d'enroulement, des moyens propres à effectuer l'amenée automatique des dévidoirs vides et des moyens propres à maintenir une traction constante sur le ruban à enrouler. 2.- Bobinoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'application d'une pression d'enroulement constante sont constitués par deux bras solidaires entre eux et montés oscillants à leur extrémité inférieure autour d'un axe commun, les dits bras étant munis chacun d'une fourche de guidage de dévidoir, mobile longitudinalement dans le bras, les fourches coo- pérant avec les extrémités correspondantes du dévidoir sur lequel s'enroule le ruban de matière plastique. 3.- Bobinoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de chargement de dévidoirs vides sont constitués par deux guides latéraux inclinés vers le bas, dans lesquels sont disposés les dévidoirs vides et par deux plaques oscillantes placées respectivement auprès desdits guides,leaditesplaquesé- tant actionnées pour déterminer la chute d'un seul dévidoir Vi- dé à la fois. 4.- Bobinoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens propres à maintenir une traction constante sur le ruban de matière sont constitués par une fourche de synchronisation formée par deux bras latéraux pivotant, à l'extrémité antérieure desquels est monté un rouleau autour duquel passe ledit ruban de matière et à l'extrémité opposée desquels sont plac4s des contrepoids réglables. 5.- Bobinoir selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fourche citée en dernier lieu comprend des moyens propres à maintenir constante la vitesse de rotation du rouleau d'enroulement, les dits moyens étant constitués par un rhéostat dont le curseur est déplacé par la fourche, le rhéostat agissant de manière à règler la vitesse de rotation du moteur électrique d'entrainement du rouleau d'enroulement. 6.- Bobinoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dévidoirs d'enroulement de la matière sont munis de cônes latéraux servant a' soutenir un noyau de carton pour l'enroule- ment du ruban, ces cônes pouvant tourner dans le sens d'enrou- lement et au moins un des cOnes étant empoché de tourner en sens opposé.