Brevet FR2272933A1 — publié le 19751226

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour assurer la jonction bout a bout et en continu de deux matériaux en feuillets, en particulier pour le raccordement de deux bandes de papier ou de carton déroulées a partir de bobines, notamment pour assurer la liaison1 sans chevauchement, entre l'extrémité d'une bande d'une bobine épuisée et la tete d'une nouvelle bande d'une bobine en attente. Les machines à imprimer, a entaIler ou a conditionner, sont le plus souvent alimentées en continu a partir d'une ou plusieurs bandes de papier ou de carton déroulées a vitesse constante sous une tention regu lièvre. Afin d'éviter les temps morts nuisant au rendement de la machine, il est connu de doter ce type de matériel d'un dispositif de jonction automatique permettant de passer sans interruption d'une bobine épuisée a une nouvelle bobine en attente en assurant en continu le raccordement des deux tronçons de bandes. Parmi ces dispositifs de jonction usuellement utilisés, on distingue ceux procédant par liaison a chevaucherent de ceux assurant un rac cordement bout à bout.L'emploi d'un dispositif procédant par superposition partielle des tronçons de bandes est très limflt! car il ne peut être envisagé que pour des matériaux en feuille très mince. On conçoit en effet que dans le cas de carton par exemples la surépaisseur dans la zone de collage devient importante et s'oppose ensuite a un défilement rationnel et fiable de la nouvelle bande continue entre les organes de guidage et d'entraSnenent. En outre, l'absence de précision de ces dispositifs en ce qui concerne la longueur de la marge encollée présente également l'inconvénient de laisser subsister le plus souvent un tronçon flottant qui constitue la encore une gène indiscutable dans le bon fonctionnement de la machine. Le second type de dispositif de jonction pour le raccordement bout à bout des tronçons de bande consiste a relier ces tronçons a grande vitesse tout en faisant en sorte que la queue de la bande de la bobine épuisée et la tette de la bande de ta nouvelle bobine ne se chevauchent pas, mais soient, par contre, parfaitement aboutées.On conçoit d'emblée les difficultés de synchronisme et de précision que cela entrafne, dans la mesure ou il faut couper bus bandes5 les amener en même temps et a meme vitesse dans la zone de collage et réaliser la jonction sans superposition ni Jeu entre les deux tronçons considérés. En fait, ce raccordement idéal est rarement obtenu, de telle sorte qu'il n'est pas possible de se fier a un tel dispo sitifpour obtenir une qualité sufvie-du raccordement. Cette absence de fiabilité est grave de consequences, car il faut souvent interrompre le cycle de fonctionnement, ce qul entralne des pertes de temps nuisant au rendement de la machine.En outre et dans le cas où les deux tronçons de bandes ne sont pas parfaitement aboutes, on assiste a un dégoulinement de la colle qui vient ainsi souiller et encoller les autres spires du ruban, ce qui provoque des déchirures > des arrêts de cycle et des dechets importants de matière. L'invention qui s'inscrit dans le cadre de ce deuxième type de dispositif a pour but un procédé et un dispositif palliant les inconvénients précités, c'est-a-dire permettant d'obtenir une liaison précise et de qualité suivie de deux tronçons de bandes sans arrêt de machine, sans surépaisseur, sans bavure de colle et sans déchet sensible de matière. Le procédé selon l'invention est à cet effet caractérisé en ce que l'on realise cette jonction en faisant converger les bandes des bobines épuisée et en attente vers une section de pinçage ot elles sont accolées l'une à l'autre, puis on entraîne la nouvelle bande à une vitesse de dGfllexent sensiblement égale à celle de la bande en cours de déroulage après quoi on procède au sectionnement au moins partiel des deux bandes, puis on dévie de la trajectoire de défilement, d'une part le reliquat de bande en provenance-de la bobine épuisée et, d'autre part, l-a section de lancement de la nouvelle bande, et on effectue ensuite la jonction bout à bout des deux tronçons de bande subsistants. Suivant un mode de réalisation préférentiel, on réalise la jonction des bandes par l'emploi d'au moins un ruban adhésif que l'on fixe en continu sur les extrémités de la fin de la bande de la bobine épuisée et sur celle de la tête de la bande de la nouvelle bobine, après avoir écarté par déviation les deux sections inutiles. L'invention s'étend égatement à un dispositif carac térisé en ce que lton réalise la jonction des bandes en provenance des bobines épuisée et en attente à l'aide de deux rubans adhésifs chevauchant sur leurs deux faces les extrèmités desdites bandes. D'autres caractéristiques et abantages ressortiront de la description ci-après et des dessins annexés qui illustrent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel de l'invention. Le dispositif de raccordement tel qu'il est il lustré sur les dessins jointes est constitué essentiellement d'une section de pin çage compenant deux paires de cylindres étagés 1 et 2 susceptibles d'entre entrainés en rotation et de se déplacer latéralement pour les raisons qui seront indiquées ultérieurement. La bande de matière 3 en cours de déroulement et provenant de la bobine sollicitée passe dans l'entre-fer subsistant entre ces deux paires de cylindrest s'enroule autour d'un rouleau de lancement 4 et d'un contre-rouleau de pression 5 suivant le trajet illustré en figure 1. La paire de cylindres 1 située, vue dans le sens de défilement de la bande, en amont de la paire de cylindres 2 comprend un cylindre coupeur 6 coopérant avec un contre-cylindre 7, ce cylindre étant pourvu d'une fente radiale 8 s'étendant sur toute sa longueur, cette fente recevant un organe de coupe 9 qui, dans le cas considére, est réalisé sous la forme d'une lame pourvue sur son arete opérationnelle de dents regulfe- rement espacées. Cette lame 9 est, en position normale, effacée, c'est-à dire en retrait par rapport à la périphérie du cylindre coupeur 6. Elle est maintenue dans cette position par l'axe 10 supportant le cylindre coupeur, cet axe étant pourvu de deux tétons 11 et 12 d'épaisseurs différentes, jouant le rible de came excentrique.Ainsi, lorsque la lame est, comme illustre en figure 1, en appui sur le téton Il de plus faible diamètre, cette lame est effacée tandis que lorsqu'elle montera sur la came 12, elle se trouvera nécessairement en saillie par rapport & la périphérie du cylindre coupeur. Le contre-cylRndre 7 est pourvu, lui aussi, d'une fente radiale 13 destinée à recevoir l'extrêmite de la lame de coupe lorsque celle-cl sera opérationnelle. Dans le cas particulier de matériaux minces, les dents de la lame de scie peuvent être ponctuellement supprimées pour éviter un sectionnement total des bandes en laissant subsister des zones d'attache, évitant que le ruban "flotte* ce qui nuirait à la précision du raccordement des bandes. Au contraire, lors qu'il s'agit de matériaux relativement épais, par exemple du carton, ce phénomène de flottement n'est pas à craindre et il est donc inutile de laisser subsister les zones d'attache en question. La paire de cylindres 2, située en aval du cylindre coupeur, comprend un cylindre de jonction ou cylindre applicateur 14, et un contre-cylRndre 15 de mêiue dRambtre. Ce groupe de cylindres a essentiellement pour but d'assurer la jonction des deux tronçons de bande a raccorder, c'est a-dire de déposer le ruban d'adhésif qui devra chevaucher les deux lisières aboutées des deux tronçons de bande appelés à former une nouvelle bande continue.L'application de ce ruban adhésif s'effectue de façon simple et automatique, a l'aide d'un dérouleur fixé au voisinage du cylindre applicateur 14, de telle sorte qu'il est loisible pour l1opérateur de dérouler une longueur de ruban adhésif correspondant à celle du cylindre 14 et de l'appliquer sur ce cylindre dans un plan parallèle à ses generatrices, canine cela est Illustré en 16. Ce ruban adhésif présente, à ce sujet, la particularité de comporter des zones adhésives sur ses deux faces 17 et 18 avec une pre-domRnance de collage sur sa face extérieure 18, de manière à ce que lorsque ce ruban viendra en application sur la matiFre en cours de défîlement, il se sépare aisément de son cylindre pour rester fixé sur la matière en question. La position angulaire de ce ruban adhésif par rapport à celle de la lame de coupe 9 du cylindre 6 est déterminée de manière telle que ce ruban adhésif se trouve en regard des bandes en cours de défîlement, après que celles-ci ont été coupées.Ce calcul tient donc compte du diamètre et de l'entr'axe des cylindres 6 et 14, le développe de la circonférence de ce dernier cylindre correspondant sensiblement, dans le cas consideré, au double de la longueur de l'entraxe E des deux paires étagées de cylindres. Cela permet d'obtenir ainsi une grande précision et un parfait synchronisme entre la coupe, l'amenée des bandes devant le cylindre applicateur et le positionnement du ruban adhésif à ce moment precis. Bien entendu, cette synchronisation tient égaTement compte de la vitesse de rotation des cylindres et de la vitesse de défilement des bandes. Dans la position illustrée en figure 1, la seconde bande 19 qui provient d'une nouvelle bobine en attente est amenée en prévision d'un changement de bobine dans l'entrefer existant entre les paires de cylindres, l'extrémité de cette bande illustrée à dessein en traits mixtes étant enroulee sur un rouleau de lancement 20 coopérant avec un contre-rouleau 21. A ce stade, l'ensemble des cylindres 6. 7, 14 et 15 se fixe en rotation et sont maintentséloignés l'un de l'autre de sorte que les deux bandes 3 et 19 ne se touchent pas. Lorsque la bobine en cours de dévidage arrive à épuisement et que l'on doit passer alors en continu sur la bande 19 provenant de la nouvelle bobine en attente, il faut alors raoDrder en continu, c'est- -dire sans interruption de la machine, la bande de la bobine épuisée avec celle de la nouvelle bobine. En vue de cette jonction, les cylindres sont montes comme indiqué préalablement, déplaçables dans un plan latéral, de façon à pouvoir être mis en pression les uns contre les autres, engendrant par là une application et un pinçage des deux bandes 3 et 19.A ce sujet, le dispositif est equipé d'un groupe d'asservissement non représenté comprenant de maniere usuelle un système d'embrayage pour assurer l'entralnement simultané des cylindres et des rouleaux, de manière à ce que les bandes soient progressi- vement amenées à une même vitesse linéaire, ce même groupe comprenant en outre des organes pour le déplacement latéral des deux paires de cylindres ainsi que des moyens pour commander la sortie de la lame de coupe 9. Ce groupe qui peut être pneumatique, hydraulique ou électrique, comporte un seul levier de commande à trois positions correspondant aux trois etapes illustrées sur les figures de 2 à 4. En position 1 du levier, on embraye le rouleau chargeur 20, le rouleau de lancement 4 et les deux paires de cylindres constituant la zone de pinçage. En position 2, on amène, comme illustré en figure 2, la paire de cylindres 6 et 7 en pression qui pince les bandes, de façon a les appliquer rigoureusement l'une contre l'autre et parfaire ainsi la synchronisation de leur vitesse linéaire. La position 3 correspond à la sortie de la lame de scie et à la mise en pression simultanée de la paire de cylindres 14 et 15, le ruban adhésif 16 etant dans une position angulaire en dehors de la trajectoire des bandes et de préférence dlimétralement opposé à la position de la lame de coupe 9. Apres un peu moins d'un tour des cylindres, la lame de scie est amenée en regard des deux bandes et procede simultanément, selon qu'il s'agit d'un matériau en feuilles mince ou épais, au sectionnement partiel ou total des deux bandes. Etant donné que l'entr'axe entre les deux paires de cylindres est égal a la moitié du développé circonférenclel du cylindre applicateur 14, la rotation d'un demi-tour de ce cylindre aura pour effet d'amener le ruban adhésif 16 en regard des deux tronçons de bandes Subsistants, canine Illustré en figure 4.En effet et immédiatement après la coupe1 on devie de la trajectoire normale de défilement le reliquat 22 provenant de la bobine épuisee, de telle sorte que seul 7e tronçon de la nouvelle bande 19 vient dans l'entrefer des cylindres 14 et 15. Etant donne que le ruban adhésif est situe sur la face opposée à celle par ou est évacuée la section 191 constituant le tronçon de bande nécessaire au lancement de la nouvelle bobine, cet adhésif se dépose nécessairement sur les faces extérieures 31 et 192 des deux tronçons de bandes a raccorder et chevauche les lisières aboutées de ces tronçons sans Jeu et sans superposition.La déviation du reliquat 22 de la bande 3 est réalisée à laide d'un organe de décollage 23 qui devent opérationnel par simple rotation Si l'on veut parfaire la jonction ainsi réalisée par le ruban adhésif 16, il est possRble,en option, de prévoir, comme illustré sur les figures de 1 a 4, un second cylindre applicateur 24 alimente en ruban adhésif comme le cylindre 16. Là encore, ltentr'axe entre ce second cylindre applicateur et le premierst calcule de manière telle que lorsque le ruban adhésif du premier cylindre 14 se fixe sur les tronçons de bandes, le ruban adhésif 25 du deuxième cylindre 24 est décale d'un angle correspondant a la hauteur de cet entr'axe. De la sorte > la zone de jonction ou de collage vfent en regard du cylindre 24 au moment précis ou sont ruban adhésif 25 est lui-ime en regard du rouleau de lancement 4. Etant donné que ce second cylindre applicateur 24 est situe sur l'autre face des deux bandes. il est évident que cette seconde jonction par adhésif se fait sur la face opposée à celle ou a ete déposé le premier ruban, ce qui permet d'obtenir un collage de type sandwich. Le dispositif et le procédé selon l'invention sont d'une grande fiabilité pufsqu'ils permettent d'obtenir avec précision et à grande vitesse le raccordement de deux tronçons de bandes sans qu'il y ait superpo sition ou jeu entre les extrémités de ces tronçons et sans qu'il soit, par ailleurs,nScessaire de procéder à des interruptions de machine. En outre et du fait de la simplicité des organes de commande et de la nature précise des paramètres utilisés pour calculer le synchronisme des différents organes entrant dans le fonctionnement cyclique du dispositif, on parvient à une synchronisation rigoureuse permettant d'obtenir une jonction de qualité suivie, ce qui évite les temps morts ou les déchets importants de matières. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de realisation ci-dessus décrits et l'on pourra prévoir d'autres variantes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R EV E D I CA T IONS 1 /- Procédé pour assurer la jonction bout à bout et en continu de deux matériaux en feuilles, en particulier poule raccordement de deux bandes déroulées à partir de bobines, notamment pour assurer la liaison sans chevauchement entre l'extrmité d'une bande d'une bobine épuisée et la tette d'une nouvelle bande, d'une bobine en attente, procédé caractérisé en ce que l'on réalise cette jonction en faisant converger les bandes des bobines épuisée et en attente vers une section de pinçage ou elles sont acolées l'une a l'autre, puis on entratne la nouvelle bande a une vitesse de défilement sensiblement égale a celle de la bande en cours de déroulage, après quoi on procède au sectionnement au moins partiel des deux bandes, puis on devie de la trajectoire de défilement d'une part le reliquat de bande en provenance de la bobine epuisée et, d'autre part, la section de lancement de la nouvelle bande et on effectue ensuite la jonction bout à bout des deux tronçons de bande subsistants. 2 /- Procedé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise la jonction des bandes par l'emploi d'au moins un ruban adhésif que l'on fixe en continu sur les extremites de la fin de la bande de la bobine épuisée et sur celle de la tête de la bande de la nouvelle bobine, après avoir écarte par déviation les deux sections inutiles. 3 /- Procédé selon la revendication 2, caractérise en ce que l'on realise la jonction des bandes en provenance des bobines épuisée et en attente à l'aide de deux rubans adhesifs chevauchant sur leurs deux faces les extremites desdites bandes. 4 /- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on procède à cette double jonction en deux étapes successives. 5 t- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une quelconque des revendications de i a 4, caractérisé en ce qu'il comprend une section de pinçage constituée de deux paires etagees de cylindres, mobiles en rotation, les cylindres d'une même paire etant susceptibles d'être mis en pression l'un sur l'autre par un déplacement latéral correlatff de façon a ce que les deux bandes passant par 1'entrefer existant entre lesdits cylindres soient rigoureusement accolées l'une a l'autre par pinçage. 6 /- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la paire de cylindres située, vue dans le sens de défilement, en amont de l'autre paire, comprend un cylindre de coupe pourvu d'un organe de sectionnement et un contre-cylindre qui lui fait face, l'autre paire en aval comprenant a son tour un cylindre presseur de jonction placé en regard de son contre-cylindre respectif. 70/- Dispositif selon la revendication 6, caractéri sé en ce que l'organe tranchant est constitue d'une lame de scie a projection radiale, celle-ci étant maintenue, en position norm ale, en retrait de la périphérie de son cylindre, mais venant en saillie, dans la position de coupe, par le jeu d'au moins une came excentrique portée par l'axe supportant le cylindre coupeur, son contre-cylindre etant pourvu d'une fente radiale pour recevoir ladite lame en saillie. 80/- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la scie s'etend sur toute la longueur du cylindre et comporte des dents de coupe régulières, quelques-unes de celles-ci entant ponctuellement supprimées pour éviter un sectionnement total des bandes et laisser subsister des zones d'attache évitant lorsque le matériau est mince qu'il "flottez en cours de défilement. 9 /- Dispositif selon la revendication 7,caractérisé en ce que la paire de cylindres de Jonction comprend un cylindre applicateur pour la pose du ruban adhésif sur les deux extrbmites des deux bandes a raccorder, ce ruban qui comporte des parties adhésives sur ses deux faces, avec une prédominance de collage sur sa face exterieure, etant fixe sur la longueur du cylindre applicateur dans un plan parallèle à ses génératrices, la position angulaire de ce ruban sur le cylindre étant déterminée par rapport a celle de la lame du cylindre coupeur et tenant compte de l'entr'axe de ces deux cylindres. 10 /- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le ruban adhésif est dans une position angulaire diamétralement opposée a la lame du cylindre coupleur, le développé de la circonference-du cylindre applicateur correspondant sensiblement a la moitié de la longueur de l'entr'axè separant les cylindres coupeur et applicateur. 11 /- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de séparation des bandes pour dévier de la trajectoire normale la section de bande correspondant au reliquat en provenance de la bobine épuisez, cet organe devenant opérationnel par simple rotation 120/- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la section de pinçage est complétée d'un second cylindre applicateur situe sur la face opposée celle ou se trouve le premier cylindre. le diamètre et tenter'axe de ces cylindres étant calcules pour que le ruban adhésif de ce second cylindre soit dépose sur la zone de jonction des deux tronçons de bande déjà réunis sur l'autre face par le premier cylindre. 130/- 1archine a dérouler, a imprimer ou a emballer équipée d'un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications de 5 a 12.