Brevet FR2474005A1 — publié le 19810724

La présente inyention se rapporte à une machine destinée à fixer la queue d'un rouleau en spirale et, plus particulièrement d'un rouleau d'une matière en bande telle qu'une bande de papier hygiénique ou de serviettes en papier. Depuis de nombreuses années, dans la production des rouleaux de papier enroulé tels que les rouleaux de papier hygiénique, on considère comme nécessaire de fixer la queue du rouleau à la spire sous-jacente, en par- ticulier pour faciliter la manipulation au cours des opé- rations d'emballage subséquentes. Ceci posait un dilemne parce que, plus l'adhérence de la queue sur le reste du rouleau est sere, (ceci pour faciliter l'emballage), plus il est difficile pour l'utilisateur final de détacher la queue de la bande afin de pouvoir dérouler le rouleau. Une machine spécialement conçue pour cette ap- plication a vu le jour pour la première fois dans les années 1960, ce type de machine étant représenté tout d'abord par le brevet US 3 044 532 et, ensuite, par le brevet US 3 393 105. Chacune de ces machines utilisait un jet d'air pour dérouler partiellement le rouleau ( de façon à dégager une queue) après quoi un adhésif était appliqué sur la queue et le rouleau était réenroulé. Le brevet 3 393 105 précité constituait un perfectionnement par rapport au premier des deux brevets précités, en ce sens qu'il appliquait l'adhésif sur la queue de rouleau pendant que ce dernier était en mouvement. Pour que la queue d'un produit enroulé en rou- leau soit fixée avant l'emballage, il n'est pratique de procéder à la fixation qu'avant que des rouleaux aient été découpés dans un cylindre dont la longueur est comprise entre 1,65m et 2,5 m, formé d'une nappe enroulée. Pour dégager la queue de la nappe en vue de la fixation, on doit dérouler des parties de la spire extérieure ( la spire de queue) pendant que le cylindre se déplace dans une direc- tion parallèle à son axe ou encore on doit le dérouler pendant que le cylindre est mis en rotation autour de son 247400 S axe, ces solutions étant bien connues et étant mises en oeuvre suivant diverses modalités, Après avoir dégagé la queue de nappe, on peut utiliser l'un quelconque de plusieurs procédés connus d'application de l'adhésif, le procédé le plus largement utilisé consistant en une pulvérisation fine d'adhésif. Le joint composé d'adhésif pulvérisé se traduit par une fixation de la queue acceptée commercialement sur les produits à une seule épaisseur ou, si l'adhésif a des caractéristiques de pénétration suffi- santes, sur un produit à deux épaisseurs mais il est dif- ficile de régler la consistance de l'adhésif et d'obtenir. le degré de pénétration voulu de manière qu'il fixe la queue mais qu 'il ne fixe pas deux ou trois spires sous-jacen- tes. Contrairement à l'utilisation d'une pulvérisation, le procédé de fixation de l'extrémité de queue suivant l'in- vention produit une étroite ligne d'adhésif à une pression réglée qui est appliquée à proximité de l'extrémité de-la queue et qui, ayant tendance à pénétrer dans la couche su- périeure, détermine un collage plus intime. des deux épais- seurs avant que la queue ne soit enroulée et fixée par collage au cylindre. Ce collage entre couches est très avantageux pour éviter qu'on ne déroule involontairement une seule couche au moment de la mise en service du rou- leau. Pour des raisons esthétiques ou autres, il peut également être préférable d'utiliser ce mode de fixation de la queue par une étroite ligne d'adhésif pour les pro- duits enroulés à une seule couche. Bien qu'un joint réalisé au moyen d'uneligne d'adhésif présente des avantages dans certaines applica- tions, la pose de cette ligne est limitée à deux procédés: dans le premier procédé, on déroule une partie de la spire extérieure et on applique la ligne d'adhésif à l'aide d'un moyen distributeur fixe pendant que le cylindre enroulé se déplace dans le deuxième, on déroule une partie de la spire extérieure et on fait circuler un gicleur le long de la nappe alors que le cylindre est fixe. Ce dernier procédé est préférable parce que le résultat final est moins plissé et que l'on peut obtenir de façon plus précise une locali- sation de la ligne d'adhésif proche de l'extrémité de la partie de queue; toutefois, l'arrêt du mouvement de chaque cylindre demande du temps et limite la productivité.' Suivant l'invention, on dépose une étroite ligne d'adhésif soigneusement réglée en travers de la queue de nappe pendant que la nappe est en mouvement dans le sens du réenroulement, ce qui élimine la période d'arrêt de la nappe et permet d'obtenir une plus grande cadence de produc- tion pour la machine de fixation de la queue de nappe. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront au cours de la description qui va sui- vre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exem- ple: la Fig. 1 est une vue en élévation de face de la nouvelle machine pour la fixation de la queue d'une nappe enroulée; la Fig.2 est une vue de dessus de la machine de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en bout, avec arrachement partiel, suivant la ligne 3-3 de la Fig.2. Sur la Fig. 1, la référence 10 désigne dans son ensemble le bâti de la machine de fixation de la queue d'une nappe enroulée, suivant l'invention. Ce bâti 10 comprend deux éléments latéraux 11 et 12, une barre-support supérieure 13 et une plaque 14 formant support de nappe, les supports 13 et 14 reliant les éléments 11 et 12, Un dispositif 15 à-bras basculant (qui n'est représenté entièrement que sur la Fig. 3) est monté hori- zontalement sur un axe d'articulation 16, entre les élé- ments latéraux 11 et 12. Le bras basculant 15 est partiel- lement représenté en trait interrompu sur la Fig.l. Le bras basculant 15 peut pivoter sous l'action d'un vérin pour imprimer une poussée sur une nappe enroulée en cy- lindre et l'amener sur une paire de rouleaux 17 et 18 formant un berceau, qui tourillonnent dans des paliers 19 montés dans les éléments latéraux 11 et 12. Les deux rou- leaux supportent et font tourner le cylindre A de nappe enroulée-, sous l'action d'un mécanisme d'entraînement approprié (non représenté), l'arbre du rouleau moteur 17 traversant son palier de droite 19 (Fig.2). Le mécanisme d'entraînement fait tourner le rouleau 17 dans le sens des aiguilles d'une montre autour de son axe (Fig.3). Lorsqu'une nappe enroulée A est soutenue entre les deux rouleaux 17 et 18 comme dans un berceau, le mouvement du rouleau moteur 17 dans le sens des aiguilles d'une montre transmet à la nappe enroulée A une rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et, par suite, transmet une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre au rouleau fou 18. Une rampe de protection d'air 20 est disposée horizontalement entre les éléments latéraux 11 et 12, au- au-dessus et légèrement à la droite de la nappe enroulée A, comme représenté sur la Fig.3. Des fentes 21 sont formées à travers la surface de la rampe, avec une inclinaison d'environ 450 par rapport à la nappe enroulée A. Grâce aux fentes 21 l'air sous pression de la rampe 20 soulève la partie de queue T de la nappe enroulée A et la déplace vers la gauche en appliquant sur la plaque-support 14, comme indiqué en TE en trait interrompu sur la. Fig.3, pen- dant que la nappe enroulée estentraînée -en rotation autour de son axe. Ensuite, l'extrémité TE de la queue est réen- roulée pendant que la nappe A continue à être entraînée en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Un détecteur photoélectrique 22 est monté sur la plaque-support pour détecter la queue de la nappe et ré- tablir les circuits de commande lorsque cette extrémité est déroulée. Le détecteur photoélectrique se comporte comme un déclencheur lorsque l'extrémité de la queue de la nappe en cours de réenroulement franchit ce détecteur et que l'image du détecteur est réfléchie par un miroir 23 convenablement monté sur le bâti 10. Un rail 24 s'étend entre les éléments latéraux 11 et 12 et présente en coupe la forme d'un T inversé, ainsi qu'on l'a représenté en particulier sur la Fig.3, ce rail étant disposé parallèlement sous la barre-support 13. Une ferrure 25 (voir côté gauche de la Fig.l) est montée dans l'élément latéral 11 du cadre au moyen de vis 26 et supporte et assemble les extrémités gauches de la barre- support 13 et du rail 24 au moyen de boulons 27. De même, une ferrure 28 montée dans l'élément 12 du bâti au moyen de vis 29, supporte et assemble les extrémités de droite de la barre-support 13 et du rail 24 au moyen de boulons 30. En outre, le rail 24 est encore stabilisé et fixé à la bar- re-support par des boulons de liaison 31. La barre- support 13 et le rail 24 sont légèrement en biais par rapport à une perpendiculaire à la direction de la cour- se que la queue de nappe T parcourt pendant son réenrou- lement. Un chariot 32 (voir en particulier le côté droit de la Fig. 2) est monté coulissant sur le rail en T 24 de manière à pouvoir être déplacé le long de ce rail sur une distance prédéterminée, par exemple entre des butées 33. Un côté du chariot 32 porte une ferrure 34. Un gicleur de pulvérisation 35 est monté verticalement sur la ferru- re pour débiter vers le bas. Ce gicleur 35 est relié à une extrémité d'un tube d'alimentation en adhésif qui est enroulé en boudin. L'autre extrémité du tube 36 est re- liée à un robinet 37 monté sur un support en V 38, le- quel est fixé à la barre-support 13. Le robinet 37 est relié à une source d'adhésif (non représentée). De cette façon, lorsque le chariot 32 décrit une course au droit de la queue de nappe T de la position 33a à la position 33b pendant que la queue de nappe se réenroule dans le sens Tv, le robinet de commande 37 laisse l'adhésif s'écouler et le gicleur 35 dépose une ligne d'adhésif sur la queue T, cette ligne étant parallèle à l'extrémité TE *2474005 de la queue grâce à la position biaise du rail 24. Pour commander le. déplacement du chariot 32, un moteur 39 est monté dans l'élément latéral 12 et est couplé à une poulie motrice 40 disposée horizontalement. Dans l'élément latéral 11, une poulie de renvoi 41 est disposée horizonta- lement sur la ferrure 25. Un câble 42 s'étend entre les éléments latéraux 11 et 12 et passe sur les poulies 40 et 41. Le trajet du câble entre les deux éléments latéraux est également légèrement biais vers l'amont par rapport à 1O une perpendiculaire au sens du déplacement de la queue, de manière à être parallèle à la barre-support 13 et au rail 24. Le câble 42 est fixé à la partie inférieure du chariot 32, De cette façon, le chariot 32 peut se déplacer le long du rail 34 lorsque le moteur 39 est mis en action par exem- ple au moyen du détecteur photoélectrique 22. Des détecteurs photoélectriques 43 et 44 sont montés dans des ferrures 45 et 46, respectivement et fixés à la barre-support 13 par des vis 47 et 48. Les dé- tecteurs photoélectriques 43 et 44 sont montés de manière à être en coïncidence avec les bords latéraux longitudinaux de la queue de nappe T et ont pour fonction de détecter le passage du chariot 32. Les deux détecteurs photoélectri- ques 43 et 44 ainsi que le détecteur photoélectrique 22 sont connectés électriquement à un circuit numérique (non représenté) qui actionne le moteur et subséquemment les moyens de fixation de la queue, de la façon suivante. Une nappe enroulée A est acheminée sur un trans- porteur à courroie B jusqu'à ce qu'elle soit placée en regard des rouleaux 17 et 18 du berceau. Le bras basculant 15 pivote alors autour de l'axe d'articulation 16 et pousse la nappe enroulée A sur les rouleaux 17 et 18. Ensuite, le rouleau moteur 17 commence à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, (Fig.3) en transmettant ainsi un mouvement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à la nappe A. Lorsque la queue T de la nappe enroulée A est soumise au flux d'air débité par la rampe de projection d'air 20, la queue de nappe T se déroule vers la gauche, en prenant successivement les diverses positions désignées par TA, TB, TC et TD, jusqu'à ce qu'elle soit étalée sur la plaque-support 14 comme indiqué en TE. On peut utili- ser un mécanisme classique pour mettre en action le bras basculant 15 et la rampe de projection d'air et on a donc omis de représenter ce mécanisme pour simplifier le dessin. Lorsque le rouleau moteur 17 continue à tourner dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, la queue T du rouleau commence à se réenrouler sur le rouleau A ( dans le sens TV de la Fig.2). Lorsque l'ex- trémité TE de la queue de nappe franchit le détecteur pho- toélectrique 22 une réflexion sur le miroir 23 est enregis- trée pour mettre en action le moteur 39. La position ini- tiale du chariot 32 et du gicleur de pulvérisation 34 est indiquée en trait interrompu en 32' sur la Fig.2. Lorsque le moteur 39 est mis en action, la poulie motrice 40 com- mence à tourner pour accélérer le chariot jusqu'à ce qu'il ait atteint une vitesse désirée, ceci à l'instant o le gicleur est placé sur le bord longitudinal de droite de la queue de nappe T. Ceci se produit au moment o le cha- riot 32 est détecté par le détecteur photoélectrique 44. Ensuite, le chariot 32 et le gicleur 34 se déplacent trans- versalement au droit de la queue de nappe à une vitesse constante. Lorsque le chariot 32 franchit le détecteur photoélectrique 44, le robinet 37 s'ouvre pour astreindre le gicleur à projeter une étroite ligne d'adhésif pendant que le chariot circule au droit de laqueuede nappe T. Ceci se poursuit jusqu'à ce que le chariot 32 soit détecté par l'autre détecteur photoélectrique 43 placé le long de l'autre bord longitudinal de la queue T et qui transmet un signal servant à former le robinet 37 pour arrêter la pulvérisation. Ensuite, le moteur 39 décélère le chariot 32 jusqu'à ce que ce chariot 32 soit complètement arrêté. Le chariot 32 et le gicleur 34 reviennent alors à leur position initiale en se déplaçant le long du rail. La direction du rail est légèrement oblique de manière à permettre à la ligne, d'adhésif pulvérisé de. s'étendre dans une direction perpendiculaire à la longueur de la bande, c'est-à-dire transversalement. Lorsque la queue est en- tièrement réenroulée sur la bande, l'adhésif fixe la queue à la couche précédemment enroulée, ce qui ferme la nappe sur elle-même. La nappe enroulée Cen cylindre) est évacuée de la machine par l'introduction d'une autre nappe enrou- lée (en cylindre) sur les rouleaux 17 et 18. Lorsque le bras basculant 15 projette la nouvelle nappe enroulée (en cylindre) sur les rouleaux 17 et 18, la nappe fermée sur elle-même est poussée sur la plaque-support 14 et évacuée ultérieurement. Dans la forme de réalisation décrite plus haut, la machine de fixation de la queue de nappe est dé- crite sous la forme d'une unité indépendante libre située en aval de l'opération d'enroulement et elle reçoit des cylindres entièrement enroulés en provenance de l'enrouleur ( dans la position B) pour exécuter la fonction de fixa- tion de la queue de nappe. Il va de soi que d'autres mo- yens analogues de fixation de la queue peuvent être uti- lisés directement sur l'enrouleur et montés entre les éléments principaux du bâti de l'enrouleur, ces moyens -comprenant des tubes ou rampes de projection d'air, des détecteurs photoélectriques,au moins un rouleau rotatif qui entre en contact avec la surface externe de la nappe enroulée (en cylindre) et fait tourner ce cylindre dans le sens qui réenroule la queue déroulée, et les moyens correspondants d'application de l'adhésif qui comprennent un support à rail oblique pour compenser le mouvement que la bande décrit pendant que le gicleur d'adhésif décrit une course au droit de la nappe et, de cette façon, forme une ligne d'adhésif parallèle à l'extrémité T E de la queue dans la nappe enroulée et dont la queue est fixée. P1EVENDICATIONS 1 - Machine pour fixer la queue d'une nappe enrou- lée en spirale, comprenant un bâti (10), des moyens prévus sur ce bâti pour faire tourner un cylindre (A) de nappe enroulée et pour dérouler la queue libre de cette nappe, et des moyens détecteurs (22,23) prévus sur le bâti pour détecter cette queue en mouvement, caractérisée. en ce qu'elle comprend des moyens moteurs (24, 32, 39 à 42) prévus sur le bâti (10), qui sont sensibles aux moyens détecteurs (22,23) pour déplacer un gicleur léger (35) servant à débiter l'adhésif transversalement sur la nappe (A) dans la région adjacente à la queue (T) de cette nappe, de manière à déposer une étroite ligne d'adhésif de lar- geur soigneusement réglée perpendiculairement au sens du mouvement de la queue de nappe, lesdits moyens motev'rs (26,32, 39 à 42) comprenant un élément de guidage (24) qui est incliné d'un petit angle aigu par rapport à la perpen- diculaire à la direction du mouvement de la queue de nappe, ainsi qu'un mécanisme qui commande le déplacement du gicleur (35) conformément au programme suivant: accélération du gicleur à partir d'un point de départ situé d'un côté de la queue de nappe (T) vers cette queue, maintien du mouvement du gicleur à une vitesse constante sur la largeur de la queue de nappe (T), décélération du gicleur de l'autre côté de la queue de nappe et inversion du mouvement pour ramener le gicleur (35) au point de départ. 2 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens détecteurs (22,23) comprennent un ensemble à cellule photoélectrique servant & détecter la queue de nappe lorsqu'elle se déroule et, ensuite à détec- ter l'extrémité TE de la queue lorsque cette dernière se réenroule.. 3 Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits moyens moteurs (24,32, 39 à 42) servant à déplacer le gicleur transversalement au droit de la nappe (A) comprennent un rail (24) à profil en T inversé monté hori- 47400-5 zontalement entre. deux éléments latéraux (11,12) du bâ.ti (10), un chariot (32) qui est monté coulissant sur ce rail pour porter le gicleur (35) de manière qu'il émette un jet vers le bas, des moyens d'entraînement (39 à. 42) couples à ce chariot pour déplacer le. gicleur transversalement au droit de la queue de nappe et ramener le gicleur à sa position initiale, des moyens servant à mettre lesdits moyens d'entraînement (39,à 42) en action lorsque l'en- semble à cellule photoélectrique (22,23) détecte l'extré- mité de laqueuede nappe (T),et des moyens servant à activer le gicleur (35) qui débite l'adhésif, lorsque, pendant sa course, il passe d'un bord à l'autre de la queue de nappe. 4 - Machine suivant la revendication 3, caracté- risée en ce que les moyens d'entraînement (39,40,41,42) comprennent un moteur (39) en combinaison avec un ensemble composé de poulies (40 et 41) et d'un c&ble (421 qui est disposé parallèlement au rail (24) et est fixé au chariot (32).