Brevet FR2567500A1 — publié le 19860117

i La présente invention se rapporte à un appareil pour la formation d'une bobine par enroulement d'une feuil- le dans sa direction longitudinale autour d'un noyau, cet appareil comprenant un dispositif de distribution d'un nou- veau noyau et des dispositifs de maintien de la bobine par un effet d'appui périphérique et/ou central, et le nouveau noyau étant distribué après enlèvement de la bobine termi- née de la position d'enroulement. Il est important, dans les appareils de bobinage automatique pour bobines de papier, de pouvoir effectuer les mesures préalables à un nouveau bobinage, déjà pendant l'opération de bobinage précédente. Il est particulièrement intéressant de placer le nouveau noyau à un moment libre- ment choisi dans le distributeur de noyau, au moyen duquel le nouveau noyau est déplacé à la position de bobinage après l'enlèvement de la bobine précédente. Les appareils connus présentent un inconvénient en ce que le distributeur de noyau, avec lequel la distribution du noyau part de l'extérieur de l'appareil de bobinage proprement dit, néces- site un espace pour lui-même. Si la trajectoire d'enlève- ment de la bobine coupe la trajectoire de mise en place du noyau, d'autre part, un noyau ne peut être mis en place dans le distributeur qu'après enlèvement de la bobine, si le distributeur est situé en liaison avec l'appareil de bobinage lui-même. Un autre inconvénient qu'on rencontre en particulier dans les appareils de bobinage à support central réside en ce que la synchronisation de l'enlve- ment de la bobine et de la distribution du noyau est dif- ficile à réaliser. Ces défauts connus font que la capacité de l'appareil de bobinage ne peut pas être utilisée de fa- çon optimale. La présente invention a pour objet un appareil de bobinage de feuille dans lequel la capacité de bobinage est effectivement utilisée, par synchronisation de la dis- tribution du noyau avec l'enlèvement de la bobine précéden- te. On peut ainsi obtenir un appareil nécessitant un seul opérateur, ou complètement automatique, au moyen de stades de fonctionnement automatique. L'invention a également pour objet un appareil de bobinage dans lequel le nouveau noyau peut être placé dans le distributeur de noyau à un moment librement choisi pendant l'exécution du bobinage précédent. Ainsi, le nou- veau noyau ne se trouve pas sur la trajectoire d'enlève- ment de la bobine terminée précédente. On obtient en même temps un appareil dans lequel le distributeur de noyau est combiné avec l'appareil de bobinage proprement dit, de sorte que l'espace demandé par le distributeur est très limité. L'invention a encore pour objet un appareil de bobinage qui convient pour un fonctionnement dans lequel le maintien de la bobine est au moins partiellement effec- tué par un support central. Dans de tels appareils, le bobinage de la feuille est habituellement réglé par action sur la charge linéaire agissant sur le manchon de bobine, c'est-à-dire sur la force avec laquelle la bobine formée est pressée contre le rouleau d'appui. Le réglage de la charge linéaire dans cet appareil de bobinage est habituellement effectué automati- quement, du fait de la construction générale, ou par appli- cation de forces extérieures agissant sur la charge linéai- re de bobinage, si on s'écarte du fonctionnement normal. Un exemple de tels appareils de bobinage est décrit dans la demande de brevet britannique publiée 2 142 909. L'appareil suivant l'invention, du type général indiqué ci-dessus, est caractérisé en ce que la bobine ter- minée est enlevée de la position de bobinage et amenée sur un plancher audessus du nouveau noyau qui est placé dans le dispositif de distribution, ce dernier comprenant des éléments de distribution et étant relié à un support mobile, le dispositif de distribution amenant le nouveau noyau à la position de bobinage de manière à retenir une extrémité de tête de la feuille contre un cylindre support consti- tuant l'appui périphérique, et en ce qu'un élément de maintien mobile faisant partie du dit support mobile est prévu pour saisir le noyau à la position de bobinage ou à son voisinage immédiat. Ainsi, le nouveau noyau est placé dans le dispo- sitif de distribution sans que le noyau se trouve sur le passage de transfert de la bobine. En outre, le dispositif de distribution est combiné à l'appareil de bobinage pro- prement dit et il demande un espace libre minimal. Un fonc- tionnement automatique à un seul opérateur est possible puisque le noyau distribué retient en place l'extrémité avant de la feuille. Une prise d'appui central sur le no- yau peut être effectuée déjà lorsque le noyau maintient en place la nouvelle extrémité de feuille, ou immédiatement avant cette opération. Ainsi, la prise d'appui fait dans ce dernier cas partie du stade final de distribution du noyau. L'idée de base de l'invention est de prévoir la distribu- tion du noyau du côté de l'appareil de bobinage et à l'in- térieur d'une zone qui doit déjà être utilisée pour l'en- lèvement de la bobine dans le processus de bobinage. Un mode préféré de réalisation de l'invention comporte une tige de noyau, mobile dans la direction axiale du noyau. Cette tige est placée dans le dispositif d'appui central et la prise sur le noyau est effectuée par son intermédiaire. Une tige connuecomporte un mandrin muni d'un embout à ex- pansion qui peut être placé à l'intérieur du noyau. Ainsi, on obtient facilement une prise solide entre le noyau trans- féré dans la position de bobinage et la tige. La tige ou les deux tiges placées aux extrémités opposées du noyau peuvent comporter des organes moteurs au moyen desquels la rotation de bobinage de la feuille peut être engendrée. Si la rota- tion est engendrée par le rouleau d'appui périphérique, la tige comporte un palier permettant la rotation. Le dispositif de distribution de noyau est avan- tageusement supporté,de façon tournante,à une position de portée de l'élément support qui est placé dans le disposi- tif d'appui central. Cet élément support est par exemple un bras support mobile, de préférence pivotant. On ob- tient facilement une disposition adaptable aux dimensions du noyau, et donc à celles de la bobine à former, si les dispositifs d'appui central situés à une extrémité de la bobine sont indépendants des éléments correspondants si- tués de l'autre côté. Cette disposition permet un réglage, correspondant à la longueur axiale du noyau. Le noyau et la tige de noyau sont placés coaxialement, avant la prise de la tige sur le noyau. Pour cela, la tige de noyau et la goulotte de distribution de noyau, tenue par son élément support, sont placées de manière à coopérer. Lorsque cette prise de la tige sur le noyau est effectuée, le noyau est libéré du dispositif de distribution de noyau. La trajectoire de descente de la bobine terminée précédente ne rencontre pas d'obstacle,lorsque le disposi- tif de distribution et le noyau qui se trouve dans celui-ci sont descendus au-dessous de la trajectoire de descente de la bobine. On place le nouveau noyau dans le dispositif de distribution, à un moment choisi librement pendant l'enrou- lement de la bobine précédente. Ce noyau est de préférence descendu au niveau de l'articulation du bras support du dispositif d'appui central, ou dans un élément de réception situé au-dessous de lui. La descente du noyau peut être ef- fectuée par coopération du dispositif de distribution et du dispositif d'appui central qui descend la bobine. Le noyau placé dans le dispositif de distribution pendant le bobinage précédent est situé à une distance de la position de bobinage telle que la bobine précédente ter- minée peut être transférée au-dessus de ce nouveau noyau sans le toucher. Suivant un mode de réglage avantageux de la distance du noyau, le noyau placé dans le dispositif de distribution est amené à la position de bobinage,le long d'une trajectoire curviligne dont le centre de pivotement se trouve sur un élément du dispositif d'appui central. La distance d'un point de la trajectoire du noyau à ce centre est variable. On obtient une variation simple et effective de la distance, au moyen d'un autre bras support, mobile dans sa direction longitudinale, qui est tenu par l'inter- médiaire d'un palier sur le bras support du dispositif d'appui central. Outre les dispositions qui précèdent, l'inven- tion comprend encore d'autres dispositions qui ressorti- ront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du com- plément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un vue de côté d'un appareil de bobinage de feuille auquel l'appareil suivant l'invention peut être appliqué; la figure 2 représente un mode de réalisation de l'invention, en vue de côté et en coupe partielle; la figure 3 illustre l'appareil représenté sur la figure 2, à un autre stade du fonctionnement; et la figure 4 représente l'appareil des figures 2 et 3, à un troisième stade du fonctionnement. Il doit être bien entendu,toutefois, que ces des- sins et les parties descriptives correspondantes sont don- nés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'in- vention, dont ils ne constituent en aucune manière une li- mitation. Sur les figures, le repère 1 désigne une feuille à bobiner qui est guidée sur des rouleaux de guidage 2 et dans un dispositif de refendage 3,dans lequel des lames ro- tatives divisent la feuille 1 en plusieurs parties dont deux parties voisines la et lb sont représentées sur la figure 1. La partie de feuille la passe, par l'intermédiaire 2567S00 d'un cylindre auxiliaire 4, sur un cylindre d'appui 5 situé à droite, tandis que la partie de feuille lb est directe- ment guidée sur un cylindre d'appui 5b situé à gauche. Les cylindres d'appui 5 et 5b tournent dans un même sens, in- diqué par une flèche 16. Les feuilles la et lb forment des bobines 6, supportées contre les cylindres d'appui. Les bo- bines 6 reçoivent un appui périphérique par les cylindres d'appui 5, 5b et, en même temps, un appui central par des bras de maintien 8. L'arbre central des bobines 6 est tenu par les bras 8, par l'intermédiaire d'une tige 7. Chaque bobine 6 est supportée par deux bras de maintien 8 et, lors- que la bobine atteint le diamètre désiré, elle est déposée sur un plancher 15 de l'appareil, par pivotement des bras de maintien 8 à l'opposé du cylindre d'appui 5, à l'aide d'un groupe 10-12 à vérin et bras pivotant. Les bras de maintien 8 tournent ainsi autour de leurs paliers 9. Le groupe 10-12 à vérin et bras pivotant est supporté de façon tournante par un palier 13 prévu sur le bras de maintien 8. Chaque bras de maintien 8 est fixé à un coulisseau 14 mobi- le dans la direction axiale de la bobine. Le groupe 10-12 à vérin et bras pivotant est de type connu,à deux étages, et il comporte un bras 10 qui est articulé sur le coulisseau 14, par exemple au voisinage du palier 9, cette articulation n'étant pas visible sur les figures. La distance entre les bras de maintien est réglable par déplacement des coulis- seaux, de manière à correspondre à la longueur désirée de bobine. Une longueur axiale normale de la bobine est géné- ralement de 1 m mais on peut également former des bobines dont la longueur axiale est seulement de 40 cm tandis que la longueur axiale maximale nécessaire en pratique pour des bobines dépasse seulement légèrement 260 cm. Le poids d'une bobine de dimension maximale de cette longueur est de l'or- dre de 4 tonnes. Le sens de rotation de la bobine 6 est in- diqué par une flèche 17 et le repère 5a désigne un socle pour les cylindres 4, 5 et 5b. c Les cylindres d'appui 5 et 5b et le cylindre au- xiliaire 4 tournent dans des paliers placés au même niveau que ceux des bras de maintien 8, c'est-à-dire au niveau du plancher 15 de l'appareil. Les paliers des cylindres ne sont pas représentés en détail mais schématisés seulement par une pièce 18. La figure 2 illustre le stade final de l'enroule- ment d'une bobine 6 presque terminée, avant la coupe de la feuille ou de la bande de feuille la. La tige 7 est placée à l'extrémité extérieure des bras de maintien 8 et elle peut être déplacée dans une direction correspondant à l'axe de la bobine 6. La tige 7 peut tourner sur son axe, de fa- çon connue. Un noyau 17 est tenu solidement par la tige 7, pendant le bobinage, de manière à constituer le support - central. Le pivotement du bras de maintien 8 autour de son point d'articulation 9 est effectué conformément à la géo- métrie d'appui périphérique-appui central, comme décrit dans la demande de brevet britannique publiée 2 142 909. Le pivo- tement du bras de maintien 8 à une position de descente de la bobine 6, ou à une position de distribution d'un nouveau noyau 19a vers le cylindre d'appui 5, est commandé par un bras basculant 10 et un vérin 11. Une articulation 13a pré- vue entre les vérins 11 et le bras 10 et une articulation correspondante 13 prévue entre le bras de maintien 8 et la tige de vérin 12 permettent l'exécution des mouvements rela- tifs pendant le pivotement. Le nouveau noyau 19a est placé dans un dispositif de distribution 21 qui comprend un ensemble distributeur 22- 26 supporté par le bras de maintien 8. Un premier et un deuxième bras 8 sont espacés axialement, de part et d'autre de la bobine 6. Une extrémité du noyau 19a est tenue par pinsage dans une goulotte de blocage 22 de l'ensemble dis- tributeur. L'autre extrémité du noyau 19a est placée dans une goulotte 22 située de l'autre côté de la bobine 6. Un bras de distribution 23,faisant partie de l'ensemble distri- buteur,est supporté de façon mobile dans un manchon 25 qui est lui-même relié de façon pivotante au bras 8. Le mouve- ment du bras 23 par rapport au manchon 25 est indiqué par une flèche 24 et la rotation de l'ensemble distributeur par rapport à un palier 26 est indiquée par une flèche S. Les pièces 23-26 des deux ensembles distributeurs et leurs ac- tions sont prévues de sorte que les noyaux 19 ou 19a se lo- gent facilement entre les pièces 23, 25 et 26 des ensembles distributeurs. Les goulottes 22 sont dirigées l'une vers l'autre de sorte qu'elles exercent une prise solide sur le noyau 19a. Les sens de rotation du cylindre d'appui 5 et de la bobine 6 sont indiqués par les repères 16 et 17 res- pectivement. Grâce à un mouvement simple suivant la flèche 24, la goulotte 22 peut être placée à deux distances différen- tes par rapport au manchon 25. Dans la position correspon- dant à la distance minimale, le bras 23 est bloqué dans le manchon 25. Le mouvement à une position correspondant à la distance maximale est effectué par libération du blocage, après quoi le bras 23 est poussé dans ladite position par un ressort, non représenté, qui agit sur le bras 23. La figure 3 illustre un stade de fonctionnement, après la coupe de la bande de feuille la, dans lequel la bobine terminée 6 est descendue au niveau du plancher 15, suivant la flèche 'A. A ce stade, le cylindre d'appui 5 est mis en vitesse lente. Un évidement 20 est prévu au-dessous du niveau 15, pour permettre la descente du noyau 19a rete- nu dans les goulottes, de sorte que la bobine 6 peut être amenée sur le plancher 15 au-dessus du noyau 19a, sans tou- cher ce dernier. Le mouvement 24 du bras de distribution 23 est réglé de sorte que le noyau 19a et les goulottes 22 descendent dans l'évidement 20 sans toucher le plancher. Le repère lc désigne une nouvelle extrémité de tête, formée lors de la coupure de la feuille la. Un guidage 27 est prévu sur le socle pour guider un coulisseau 14. Pendant la rota- tion du bras de maintien 8 dans la direction A, la tige de vérin 12 est d'abord mise en extension complète, après quoi on commence à faire pivoter le bras 10. La figure 4 illustre un stade de distribution du nouveau noyau 19a, légèrement avant l'arrivée de ce noyau dans la position de bobinage. Dans ce mode de réalisation, le bras de distribution 23 et le bras de maintien 8 tournent autour de leurs centres de rotation 26 et 9, sensiblement en même temps. Toutefois, la rotation du bras de distribu- tion 23 dans une direction B est indépendante de la rota- tion du bras de maintien 8, de sorte que, après enlèvement de la bobine 6, le bras 23 peut tourner avant le bras de maintien 8. Lorsque le bras de maintien 8 tourne dans la direction B, le bras pivotant 10 revient d'abord à sa po- sition de base (figure 2), après quoi la tige de vérin 12 est rétractée à son extension minimale. Lorsque le noyau 19a est appliqué contre la feuille la dans la position de bobinage, par l'ensemble distributeur 22-26, on place les tiges 7 coaxialement au noyau 19a.Ensuite, on déplace les tiges 7 dans la direc- tion axiale, en prise sur le noyau 19a pour tenir celui-ci, et on relâche la prise des goulottes de distribution 22 sur le noyau. La trajectoire de déplacement du noyau 19a com- prend son chemin de transfert de l'évidement 20 à la posi- tion de bobinage. Grâce au mouvement 24, la distance d'un point de la trajectoire de déplacement peut être modifiée par rapport au centre de la trajectoire qui est situé à l'en- droit du palier 26. La distance du point de la trajectoire est réglée de sorte que la goulotte 22 ne rencontre pas le plancher. Pendant la rotation principale suivant la flèche B, la distance peut être réglée à sa valeur maximale, de sorte que la goulotte 22 se trouve à la distance maximale du palier 26. Le dispositif 21 de distribution de noyau, représenté sur les figures 2 à 4, est situé du côté du bras de maintien 8 qui fait face à la trajectoire descendante de la bobine 6. Le dispositif 21 peut également être fixé de façon tournante à la partie centrale du bras 8, du côté du bras 8 qui fait face à la bobine 6. Ainsi, le dispositif 21 est réglé de manière à se loger facilement dans l'espace libre entre la tige 7 et le palier 9 ou le palier du bras 10. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, à la place du bras de maintien unique 8, on peut utiliser un bras de maintien en deux parties, articulé dans sa par- tie centrale, le mouvement de pivotement de ces parties pouvant être effectué par des moyens correspondant au dis- positif 10-13, 13a, par rapport à l'articulation. Au lieu de l'ordre de fonctionnement décrit ci- dessus, la prise de la tige 7 sur le noyau 19a peut être effectuée avant que le noyau 19a touche la feuille la. Dans ce cas, on amène d'abord la tige 7 à la position du noyau 19a (figure 4) et on effectue la prise du noyau 19a par la tige 7. On libère le noyau 19a de la goulotte de distribu- tion 22 et on déplace ensuite le noyau 19a contre la feuil- le la. Dans cette séquence, la prise entre la tige 7 et le noyau 19a fait partie de la fonction de distribution de noyau. Pendant l'intervalle de temps entre la coupe de la feuille la et l'arrivée du noyau 19a dans la position de bobinage, la feuille la peut être tenue contre le cylindre 5, de façon connue. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in- vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réa- lisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre ni de la portée de la présente invention. Revendications 1. Appareil pour la formation d'une bobine (6) par enroulement d'une feuille (la,lb) dans sa direction lon- gitudinale autour d'un noyau (19,19a) ou élément analogue, qui comprend un dispositif de distribution (21) pour un nouveau noyau (19a) et des dispositifs (5,7,8,9) pour le maintien de la bobine (6) par appui périphérique et/ou appui central, la distribution du nouveau noyau (19a) étant effectuée après enlèvement de la bobine terminée (6), carac- térisé en ce que la bobine terminée (6) est enlevée de la position de bobinage et amenée au niveau du plancher (15) au-dessus du nouveau noyau (19a) qui est placé dans le dis- positif de distribution (21), celui-ci comprenant des en- sembles distributeurs (22-26) et étant relié à un disposi- tif de maintien mobile (7,8,9), le dispositif de distribu- tion (21) amenant le nouveau noyau (19a) dans la position de bobinage de manière à retenir une extrémité de tête (lc) de la feuille (la) contre un cylindre d'appui (5) qui fournit l'appui périphérique, et en ce qu'un élément de sup- port mobile (7) faisant partie du dispositif de maintien (7,8,9)est prévu pour saisir le noyau (19a) dans la posi- tion de bobinage ou à son voisinage immédiat. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de maintien mobile (7,8,-9) fournissant l'appui central comprend une tige (7) de noyau, mobile dans la direction axiale du noyau (19a), cette tige (7) permet- tant de saisir une extrémité du noyau (19a). 3. Appareil suivant la revendication 1 ou 2, caracté- risé en ce qu'un élément de maintien (8) faisant partie du dispositif d'appui central (7,8,9) comporte une position de palier (26) à laquelle un ensemble (22-26) de distribution du noyau (19a) est supporté de façon pivotante. 4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de maintien (8,9) est un bras de main- tien mobile, de préférence pivotant par rapport à un point d'articulation (9). 5. Appareil suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif d'appui central (7,8,9) situé d'un premier côté d'extrémité de la bobine formée (6) et l'ensemble de distribution (22-26) du noyau (19a) sont indépendants des éléments correspondants situés du côté de l'autre extrémité de la bobine. 6. Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les dispositifs d'appui central (7,8) et l'ensemble de distribution (22-26) comportent des moyens pour leur a- daptation à la longueur axiale du nouveau noyau (19a) et/ou de la bobine à former. 7. Appareil suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que la tige de noyau (7) et une goulotte de distribution (22) supportée par l'élément de maintien 8 sont disposées de sorte que le noyau (19a) et les tiges de noyau (7) soient placés coaxialement avant la prise de la tige (7) sur le noyau (19a). 8. Appareil suivant la revendication 1, 2 ou 7, carac- térisé en ce que, lorsque la prise de maintien est effectuée, l'ensemble de distribution de noyau (22-26) peut être séparé du noyau. 9. Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau (19a) est placé dans le dispositif de distribution (21) pendant le bobinage précédent et il est maintenu au-dessous de la trajectoire de descente de la bobine terminée, et de préférence abaissé au niveau d'un point d'articulation (9) du dispositif de maintien central (7,8,9) ou dans un logement (20) prévu au- dessous de celui-ci, au plus tard pendant.la descente de la bobine terminée (6) au niveau du plancher (15). 10. Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que ledit abaissement du noyau (19a) est effectué par coopération du dispositif de distribution (21) et du dispo- sitif de maintien central (7,8,9) qui se déplace à une posi- tion de descente de la bobine. 11. Appareil suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la distance entre le nouveau noyau (19a) placé dans le dispositif de distri- bution (21) et le noyau précédent (19) placé dans la bobine enroulée (6) ou dans la position de bobinage est prévue de sorte que la bobine terminée (6) peut se déplacer librement au-dessus du nouveau noyau (19a) sans toucher celui-ci. 12. Appareil suivant l'une quelconque dse revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'ap- pui central est supporté de façon mobile et de préférence pivotante par rapport à une articulation (9) située au ni- veau du plancher (15), et en ce que le nouveau noyau (19a) est déplacé à la position de bobinage le long d'une trajec- toire curviligne dont le centre mobile est situé à l'endroit d'une pièce (25) supportée par le dispositif de maintien central (7,8,9), de sorte que la distance d'un point de la trajectoire du noyau à ce centre est variable. 13. Appareil suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la variation de la distance est obtenue au moyen d'un deuxième bras support (23) tenu par un palier (26) sur le bras de maintien (8) et qui peut être déplacé dans sa di- rection longitudinale.