Brevet FR2568176A1 — publié le 19860131

Système monté sur une machine à enrouler les tubes de film et destiné à commander un dispositif de coupe La présente invention concerne un système monté sur une ma- chine à enrouler les tubes de film fonctionnant en continu, en parti- culier sur une machine à enrouler en spirale, et destiné à commander un organe de coupe et un chariot supportant ledit organe de coupe et pouvant avancer et reculer dans le sens d'avance du tube enroulé, la vitesse dudit chariot pendant le processus de coupe étant égale à la vitese d'avance du tube, ce système comportant un ordinateur qui, ou- tre des valeurs fixes entrées, traite des impulsions qui sont déli- vrées par un générateur électrique d'impulsions associé à un rouleau mesureur placé sur la feuille de film aboutissant à la broche d'en- roulement. Un système présentant les caractéristiques indiquées ci-des- sus fait l'objet du brevet DE-PS 27 24 899. Il s'est avéré que des irrégularités d'enroulement de la feuille de film sur le mandrin d'enroulement pouvaient apparaître, notamment avec des feuilles de film épaisses. Cette remarque concerne d'une manière générale les ma- chines à enrouler en spirale sur lesquelles le processus d'enroule- ment s'effectue à l'aide de courroies d'enroulement. En général, ces irrégularités sont certes mineures, mais elles doivent être prises en compte pour les produits qui exigent de découper les tronçons de tube selon une précision élevée. La présente invention a pour but de fournir un système du type indiqué précédemment, permettant de déceler même les irrégulari- tés apparaissant lors du processus d'enroulement sur le mandrin de la machine à enrouler les tubes de film et de tenir compte de l'organe -2- de coupe utilisé pour séparer les tronçons de tube. Conformément à la présente invention, ce but est atteint par le système indiqué précédemment, en ce qu'il est en plus prévu un capteur de mesure détectant le mouvement de rotation du tube enroulé selon sa direction circonférentielle, et en ce que ledit capteur est relié à l'ordinateur. Il s'est avéré qu'en détectant le mouvement circonférentiel du tube enroulé, on obtient une valeur de correction qui permet d'ob- tenir des tronçons de tube de longueur exactement identique. En re- vanche, une mesure directe - qui pourrait sembler appropriée - du mouvement longitudinal du tube enroulé ne peut pas apporter une telle précision. Ceci est surtout vrai pour la détection de possibilités d'erreur lors du mouvement longitudinal. En raison du mouvement hé- licoldal du tube enroulé, un défaut d'alignement de la roue de mesure par rapport au sens longitudinal du tube peut se traduire par une er- reur de mesure du mouvemement longitudinal du tube enroulé. Il faut également tenir compte des perturbations dues à la présence d'inéga- lités sur l'extérieur du tube ou de traces de colle sur la roue de mesure. Les capteurs de mesure destinés à détecter le mouvement ctr- conférentiel du tube perpendiculairement à son sens longitudinal peu- vent être réglés avec une grande précision angulaire. Le capteur de mesure supplémentaire peut avantageusement comporter un organe palpeur appliqué contre la face intérieure du tu- be, ledit organe palpeur pouvant avoir la forme d'une aile tournante montée à l'extrémité du mandrin d'enroulement et pouvant être conçu avec au moins une extrémité d'appui élastique. Un organe palpeur ap- pliqué à l'intérieur du tube fabriqué est protégé contre toute ma- noeuvre intentionnelle de réglage de la part du personnel d'exploita- tion et il repose sur une surface de tube qui, grâce à la proximité du mandrin d'enroulement, est absolument lisse et qui est également exempte de toute trace de colle. Sur des tubes de faible diamètre, il peut également être avantageux de prévoir un capteur de mesure exté- rieur conçu sous la forme d'un générateur de Hall, qui coopère avec au moins un des aimants permanents tournant avec et à l'intérieur du tube. -3- Les variations du mouvement longitudinal qui sont provoquées sur le mandrin d'enroulement par le glissement des courroies d'une machine à enrouler en spirale lors de la formation de l'enroulement sont déterminées par une comparaison entre les valeurs relevées sur la feuille de film amenée et les valeurs de mouvement circonférentiel du tube enroulé et elles sont prises en compte par l'ordinateur pour réaliser une commande adaptée du mouvement du chariot portant un or- gane de coupe et pour définir le moment d'application de l'organe de coupe. Un système conforme à la présente invention représente donc l'assurance d'obtenir des tronçons de tube de dimensions exactement identiques, quelle que soit l'épaisseur de la feuille de film. Les différents objets et caractéristiques de l'invention se- ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la Fig. 1, sous forme schématique, une machine à enrouler en spirale équipée d'un dispositif de tronçonnage de: tube et du sys- tème de commande, - la Fig. 2, un diagramme établi à l'aide de diverses va- leurs de mesure et reporté sur un tronçon de tube enroulé en spirale, - la Fig. 3, une coupe longitudinale, selon l'axe III - III de la Fig. 4, d'un premier capteur de mesure affecté au mouvement circonférentiel du tube enroulé, - la Fig. 4, une vue de face du capteur de mesure selon la flèche IV de la Fig. 3, - la Fig. 5, une coupe longitudinale schématisée d'un second capteur de mesure, et - la Fig. 6, une coupe transversale, selon l'axe VI - VI de la Fig. 5, du capteur de mesure conforme à la Fig. 5. La Fig. 1 montre sous une forme très schématisée un mandrin d'enroulement 10 et son extrémité libre 10a d'une machine à enrouler en spirale, sur lequel le tube enroulé en spirale 13 est mis en rota- tion de manière connue au moyen d'une courroie d'enroulement 11 dans le sens de la flèche 12 et évolue à la manière d'une hélice dans son sens longitudinal. Pour former le tube enroulé en spirale 13, plu- -4- sieurs rubans de film sont le plus souvent amenés au mandrin d'enrou- lement 10 en biais par rapport à son axe longitudinal. La figure ne montre qu'un ruban de film 14, par exemple un ruban de papier, for- mant le ruban de base. Les rouleaux d'entraînement des rubans de film et l'habituel système d'encollage ne sont pas représentés. Le ruban de film 14 passe sur un rouleau mesureur 15 qui est mis en rotation dans le sens de la flèche 16 sous l'effet du mou- vement du ruban de film 14. Le dispositif de tronçonnage des tubes 17 de la machine à enrouler les tubes se compose d'un chariot 18 qui supporte un couteau circulaire 19 pouvant être réglé perpendiculairement à l'axe longitu- dinal du tuyau enroulé en spirale 13 et pouvant se déplacer alterna- tivement sur une broche 21 ou sur une glissière de guidage dans le sens de la double flèche 20. L'unité d'entraînement 22 du chariot 18 est symbolisée par un bottier. Le système de commande, qui assure le déplacement longitudi- nal du chariot 18 et la mise en oeuvre du couteau circulaire 19 per- mettant d'obtenir des tronçons de tube de longueur prédéterminée, possède un premier générateur d'impulsions 23 qui est relié à l'arbre 24 du rouleau mesureur 15 déplacé par le ruban de film 14 et qui dé- livre des impulsions de synchronisation à un ordinateur 25 en fonc- tion de la rotation du rouleau mesureur 15. Un second générateur d'impulsions 26 prévu dans le système de commande délivre à l'ordina- teur 25 des impulsions correspondant au mouvement de rotation du tube enroulé 13 dans son sens circonférentiel. La conception des de ce se- cond générateur d'impulsions 26 sera décrite ultérieurement en réfé- rence aux Figs. 3 et 4. La liaison des deux générateurs d'impulsions 23 et 26 avec l'ordinateur 25 est figurée par une ligne en trait mix- te 27. Les liaisons de commande c8té sortie de l'ordinateur 25 avec l'unité d'entraînement 22 du chariot et avec le chariot 18 proprement dit supportant couteau circulaire 19 sont représentées par des lignes en trait mixte 28. L'ordinateur 25 est muni d'un clavier 29 permettant d'entrer des données constantes telles que le diamètre intérieur D du tube en- roulé 13. A la Fig. 2 sont représentées, outre les grandeurs indi- -5- quées, des flèches vectorielles correspondant à la vitesse de passage du ruban VB déterminée par le rouleau mesureur 15, la vitesse circon- férentielle VU déterminée par le capteur de mesure 26 et la vitesse VR résultant de ces deux valeurs et représentative du déplacement longitudinal du tube 13, cette vitesse étant déterminée par l'ordi- nateur 25 à partir des données entrées. Les Figs. 3 et 4 montrent un exemple de réalisation du cap- teur de mesure 26 qui est implanté à l'extrémité 10a du mandrin d'en- roulement 10. A cet endroit, le mandrin d'enroulement creux est muni d'une plaque frontale 30 transversale à l'axe du mandrin, qui est pourvue d'un orifice central dans lequel est engagé un logement de palier 31 du capteur de mesure 26. Une bride extérieure 32 du loge- ment de palier 31 est en appui contre la plaque frontale 30 et est montée amovible sur cette dernière au moyen de vis 33. A l'intérieur du logement de palier sont prévus deux roulements à billes 34 et 35 sur un arbre 36. A l'extrémité intérieure de l'arbre 36 est fixé le rotor d'un générateur électrique d'impulsions 37. A l'extrémité op- posée de l'arbre 36 est fixée une plaque de montage 38 dont le bord extérieur forme, avec la zone extérieure de la bride 32 du logement de palier 31, une sorte de joint à labyrinthe 39. Une aile tournante amovible à deux bras 40 est fixée au moyen de vis 41 sur la plaque 38. Dans des évidements 42 pratiqués aux deux extrémités de l'aile tournante 40 sont logés des éléments rapportés 44 terminés par un bec 43 qui sont soumis à la tension d'un ressort de pression 45. Les becs 43 des pièces rapportées 44 s'enfoncent facilement dans la paroi in- térieure du tube formé sur le mandrin d'enroulement 10 et poussé par ce dernier selon un déplacement hélicoïdal et assurent un entraIne- ment sans glissement de l'aile tournante 40 sans toutefois empêcher une extraction longitudinale du tube. Le chanfrein 46 des becs 43 a pour r8le d'éviter que les becs 43 ne déchirent la paroi intérieure du tube lors de l'extraction longitudinale du tube enroulé 13. Les Figs. 5 et 6 montrent un second capteur de mesure chargé de déterminer le mouvement circonférentiel du tube enroulé. Ce second capteur de mesure se compose d'un générateur de Hall 47 qui est im- planté à l'extérieur du tube 13 enroulé et représenté en trait dis- 2568 1 7 6 -6- continu à la Fig. 5 et qui coopère avec une couronne d'aimants perma- nents 48 qui tourne à l'intérieur du tube enroulé 13 avec ce dernier. Conformément à la Fig. 6, les aimants permanents 48 sont placés à in- tervalles exactement égaux sur un tube à bride 49 de manière à ne pas toucher la paroi intérieure du tube enroulé 13. Le tube à bride 49 est fixé sur la partie centrale 50 d'un support solidarisé à un arbre 51, deux mâchoires de pression 52 et 53 étant disposées dans ledit support. Conformément à la Fig. 6, les deux mâchoires de pression 52 et 53 sont montées sur des boulons de guidage 54 solidarisés à la partie centrale et sont soumises à la tension de ressorts de pression grâce auxquels ils sont appuyés contre la face intérieure du tube enroulé 13. En raison du frottement ainsi obtenu avec le tube enroulé 13, le support associé au tube à bride 49 est entrainé par le tube enroulé 13. L'arbre est logé librement rotatif dans un coussinet 56 de la tête d'enroulement 57 d'une machine à enrouler. La pression des mâchoires 52 et 53 générée par les ressorts 55 et la configuration des machoires sont choisies pour que le tube enroulé 13 puisse passer par dessus les machoires de frein 52 et 53 dans le sens longitudinal. Dans le générateur de Hall, les aimants permanents tournants 48 produisent des impulsions de sortie qui sont transmises à l'ordi- nateur sous la forme de signaux de correction. 2568 1 76 -7- REVENDICATIONS 1. Système monté sur une machine à enrouler les tubes de film fonctionnant en continu, en particulier sur une machine à enrou- ler en spirale, et destiné à commander un organe de coupe et un cha- riot supportant ledit organe de coupe et pouvant avancer et reculer dans le sens d'avance du tube enroulé, la vitesse dudit chariot pen- dant le processus de coupe étant égale à la vitese d'avance du tube, ce système comportant un ordinateur qui, outre des valeurs fixes en- trées, traite des impulsions qui sont délivrées par un générateur électrique d'impulsions associé à un rouleau mesureur placé sur la feuille de film aboutissant à la broche d'enroulement, caractérisé en ce qu'il est également prévu un capteur de mesure (26) e.ié à.l'ordina- teur (25) pmr déterminer le mouvement de rotation (V) du tube enroulé (13) dans sa direction circonféréntielle. 2. Système conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de mesure supplémentaire (26) comporte un organe pal- peur (40) appliqué contre la face intérieure du tube. 3. Système conforme aux revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'organe palpeur du capteur de mesure supplémentaire (26) présente la forme d'une aile tournante (40) montée à l'extrémité (10a) du mandrin d'enroulement (10) et comporte au moins une extrémi- té d'appui élastique (pièces rapportées 44). 4. Système conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que l'aile tournante (40) est reliée par l'intermédiaire d'un arbre (36) à un générateur d'impulsions (37) protégé à l'intérieur du man- drin d'enroulement (10). 5. Système conforme à la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le point d'appui extérieur (34) de l'aile tournante (40) est recouvert en direction de la périphérie du mandrin d'enroulement et, dans le sens axial, en direction de l'aile tournante (40). 6. Système conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de mesure est un générateur de Hall (47) qui est im- planté à l'extérieur du tube enroulé (13) et qui est sollicité par au -8moins un aimant permanent (48) placé à l'intérieur du tube enroulé (13), ledit aimant tournant avec le tube (13). 7. Système conforme à la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est prévu une couronne d'aimants permanents (48) qui est placée à un faible écartement de la face intérieure du tube enroulé (13) sur un support (50, 52, 53) appliqué de manière élastique contre la face intérieure du tube.