Brevet FR2612904A1 — publié le 19880930

L'invention concerne une broche pour bobine, notamment pour des bobines de bande en matériaux fibreux, cellulosique, métallique, plastique ou autres. Cette invention trouvera plus particulièrement son utilité à chaque fois qu'il sera nécessaire de disposer des bobines sur un dévidoir et par suite de provoquer le déroulement de ces bobines pour la fabrication d'un produit à base de ces bandes. I1 est fréquent d'utiliser des bandes comme matière première pour la fabrication d'un sous-produit et pour éviter le stockage incontrôlé de ces bandes, celles-ci sont enroulées de manière à constituer des bobines. I1 en est ainsi, par exemple, de bobines de bande en papier, utilisées pour des rotatives d'imprimerie, ou encore, de bobines de bande métallique servant à la fabrication d'éléments emboutis. Une autre application de bandes en matériau cellulosique consiste à fabriquer des tubes enroulés à l'aide d'une spiraleuse. Généralement, pour la fabrication de ces produits à partir de bandes stockées sous forme de bobine, il est nécessaire de provoquer le déroulement de ces dernières par l'intermédiaire de moyens d'entrarnement. A cet effet, les bobines sont montées sur des broches disposées sur un dévidoir comportant des moyens d'entraînement de ces bobines. Très souvent, le dévidoir a pour fonction de provoquer le déroulement des bandes soit à vitesse constante, soit à vitesse variable selon le type de machine disposée en aval du dévidoir. A cet effet, différents moyens d'entraînement des bobines ou des bandes sont utilisés. Ainsi, il existe des moteurs à vitesse variable entraînant directement la broche sur laquelle est disposée la bobine. Ce type de moyens d'entraînement présente un certain nombre de contraintes qui consistent essentiellement à immobiliser parfaitement la bobine sur la broche. En effet, il est indispensable d'éviter tout glissement de la bobine par rapport à cette dernière, notamment au moment des accélérations produites par le moteur à vitesse variable, pour éviter une surtension de la bande ou provoquer une déchirure de la bande sous l'effet de la traction exercée par la machine disposée en aval. Le problème est inversé au moment des décélérations brutales qui, en raison de l'inertie de la bobine, provoquent un déroulement incontrôlé de la bande réduisant la tension de cette dernière répercutée sur la qualité du produit final. Il existe différents types de dispositifs permettant d'immobiliser les bobines sur leur broche. Cependant, ces dispositifs sont d'une complexité telle que leur mise en place est souvent délicate et augmente le temps nécessaire à remplacer une bobine vide par une bobine pleine. Pour effectuer cette substitution des bobines, il faut, dans la plupart des cas, réduire la cadence de production, cette perte de temps augmente le coût final du produit fabriqué à partir de ces bandes. Il est également connu, par le document FR-A-2.585.011, un dévidoir d'une machine de formage en continu de profilés tubulaires constitués de plusieurs bandes en matériaux fibreux, cellulosique ou autres. Ce dévidoir comporte des moyens d'entraînement des bobines composés de moteurs à vitesse variable sollicitant, par l'intermédiaire d'une transmission, des tapis d'entraînement qui coopèrent avec le pourtour des bobines provoquant leur rotation. Cette disposition a pour effet de ne pas tenir compte, pour le déroulement des bobines, du diamètre de ces dernières. Ce dévidoir comporte également des moyens de freinage électromagnétique ou pneumatique des broches sur lesquelles sont disposées les bobines. En-dehors du fait que ces moyens de freinage sont relativement complexes, ils nécessitent, tout comme précédemment, d'immobiliser parfaitement la bobine sur la broche.Cependant, il peut être envisagé de provoquer le freinage des bobines par l'intermédiaire d'un élément venant s'appliquer contre le pourtour desdites bobines ou par l'intermédiaire des tapis d'entraînement eux-mêmes. Toutefois, cette solution n'est pas sans présenter certains inconvénients. En effet, en raison de l'inertie de ces bobines, elles sont amenées, lors de leur freinage, à se dérouler depuis leur centre en desserrant les différentes spires de la bobine. Ceci a pour conséquence de provoquer le décalage latéral des différentes spires de bande constituant la bobine et de rendre cette dernière inutilisable. La présente invention a pour but de remédier à l'ensemble des inconvénients précités tout en conservant les avantages que procure un dispositif permettant de freiner la bobine par l'intermédiaire de sa broche. A cet effet, l'invention concerne une broche pour bobine, notamment des bobines de bande en papier fibreux, cellulosique, métallique, plastique ou autres, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif pour immobiliser en rotation et en translation la bobine sur la broche, ce dispositif étant pourvu de moyens d'escamotage rapide pour monter et démonter facilement la bobine. Les avantages obtenus gracie à cette invention consistent essentiellement en ceci que la bobine montée sur la broche est parfaitement solidarisée à cette dernière notamment lorsqu'il est nécessaire de ralentir brutalement le déroulement de la bobine. Par ailleurs, le montage et le démontage d'une bobine sur la broche peut se faire manuellement, sans outillage particulier et avec une grande rapidité. En conséquence, le remplacement d'une bobine vide par une bobine pleine ne nécessite pas, dans la plupart des cas, d'arrêter le fonctionnement des machines de transformation des bandes. Cet avantage est des plus intéressants dans le cas de dévidoirs pour machine de formage en continu de profilé tubulaire, ces dévidoirs étant généralement aptes à dérouler simultanément un grand nombre de bobines juxtaposées. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin ci-annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en plan de la broche conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue partielle et en élévation de la plaquette correspondant au dispositif pour immobiliser la bobine sur- la broche. On se réfère aux différentes figures. La broche 1, sur laquelle sont montées des bobines de bande en matériaux fibreux, cellulosique, métallique, plastique ou autres, est généralement disposée sur un dévidoir . Cette broche 1 peut être engagée de part et d'autre dans des paliers solidaires de la structure du dévidoir ou tout simplement reposer sur des supports dans lesquels est réalisé un fraisage hémicylindrique permettant de coopérer avec le pourtour de la broche 1. Ces support s ont pour effet de simplifier la mise en place ou le dégagement de la broche 1 du dévidoir lors du changement de la bobine. Par ailleurs, en recouvrant les parois du fraisage hémicylindrique des supports par un élément à fort coefficient de frottement, il est possible de provoquer le freinage de la broche et finalement de la bobine lorsqu'il est nécessaire de diminuer la vitesse d'avance de la bande. Cette disposition permet d'assurer un freinage proportionnel au poids de la bobine montée sur la broche. Cette caractéristique est d'autant plus importante qu'une bobine pleine en rotation présente une inertie plus grande à laquelle il s'agit de s'opposer pour ralentir le déroulement de la bande. La broche 1 comporte à ses extrémités une portée 2,3 définissant un épau lement 4,5. Les portées 2,3 sont logées dans les fraisages hémicylindriques des supports ou dans les paliers. Les épaulements 4,5 coopèrent avec les corps desdits supports ou paliers ce qui permet d'éviter tout décalage axial de la broche 1 et par conséquent, de la bobine sur le dévidoir. Selon une caractéristique de l'invention, la broche 1 comporte un dispositif 6 pour immobiliser en rotation et en translation la bobine sur la broche 1. Ce dispositif 6 se compose d'un élément 7 se présentant saillant par rapport à la face externe 8 de la broche 1 et coopérant avec le moyeu de la bobine de manière à immobiliser cette dernière. Selon un mode de réalisation préférentiel, la broche 1 est du type tubulaire et comporte un alésage 9 dans lequel est introduit l'élément 7 constitué d'une plaquette 10 métallique ou autre de forme parallélépipédique. Cette plaquette 10 est placée dans l'alésage 9 de sorte que ses bords longitudinaux 11,12 sont disposés parallèlement à l'axe 13 de la broche 1. Par ailleurs, le bord longitudinal 11 de la plaquette 10 passe au travers une ouverture 14 réa- lisée dans la paroi 15 de la broche 1 et se présente saillant par rapport à la face externe 8 de cette dernière. Ce bord longitudinal 11 de la plaquette 10 constitue une arête disposée le long d'une génératrice de la broche 1. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif 6 pour immobiliser en rotation et en translation la bobine montée sur la broche 1, comporte des moyens d'escamotage rapide 16 pour monter et démonter la bobine. A cet effet, la plaquette 10 comporte sur son chant longitudinal 17, situé à l'intérieur de l'alésage 9 un arbre 18, disposé parallèlement à l'axe 13 de la broche 1. Par ailleurs, l'arbre 18 présente des extrémités 19,20 saillantes par rapport aux chants transversaux respectivement 21 et 22 de la plaquette 10, ces extrémités 19,20 de 11 arbre 18 étant introduites dans des paliers sous forme d'une anse 23,24 solidaire de la face interne 25 de l'alésage 9. Ainsi, la plaquette 10 est pivotante autour d'un axe de rotation correspondant à l'axe longitudinal de l'arbre 18. Par ailleurs, l'angle de rotation qu'il est possible de conférer à la plaquette 10 est déterminé par l'ouverture 14 de forme rectangulaire et dont les bords longitudinaux 26,27 sont légèrement supérieurs à la longueur 28 de la plaquette 10 et disposés parallèlement à l'axe 13 de la broche 1. L'ouverture 14 est située sur cette dernière de telle sorte que le bord longitudinal 26 se présente diamètralement opposé à l'arbre 18. En conférant à la plaquette 10 une rotation de manière à la placer dans le plan passant par l'axe de l'arbre 18 et le bord longitudinal 26 de l'ouverture 14, cette plaquette 10 vient à s'escamoter à l'intérieur de l'alésage 9.A cet effet, la largeur de la plaquette 10 est déterminée de telle sorte, qu'en position escamotée notée "B" dans la figure 2, le chant longitudinal 35 de la plaquette 10 se présente approximativement à fleur avec la face externe 8 de la broche 1. Par contre, lorsque la plaquette 10 vient à s'éloigner du plan défini ci-dessus, par rotation de l'arbre 18 dans les anses 23,24, le bord longitudinal 11 de ladite plaquette 10 se présente saillant par rapport à la face externe 8 de la broche 1, et coopère avec le moyeu de la bobine pour immobiliser cette dernière. Cette position de blocage de la plaquette 10 est notée "A" dans la figure 2. La position de blocage maximum de la plaquette 10 est atteinte lorsque son bord longitudinal 11 coopère avec le bord longitudinal 27 de l'ouverture 14.Ainsi, les bords longitudinaux 26,27 de l'ouverture 14 forment butées et délimitent la course de rotation de la plaquette 10. Ces moyens d'escamotage 16 du dispositif 6 pour immobiliser la bobine sur la broche 1 comportent également des moyens 29 pour rappeler constamment la plaquette 10 en position saillante Ces moyens 29 consistent en un ressort 30 pré-contraint disposé perpendiculairement à la plaquette 10 et prenant appui contre cette dernière et la face interne 25 de l'alésage 9 de manière à repousser la plaquette 10 vers le bord longitudinal 27 de l'ouverture 14. Pour éviter le dégagement inopiné du ressort 30 de sa position fonctionnelle, il comporte une extrémité 31 engagée sur un ergot 32 solidaire de la plaquette 10 et son autre extrémité 33 engagée sur un ergot 34 solidaire de la face interne 25 de l'alésage 9. Les ergots 32 et 34 peuvent être constitués par des vis introduites respectivement dans l'épaisseur de la plaquette 10 et dans.la paroi 15 de la broche 1. Lors du montage d'une bobine sur la broche 1, il suffit d'escamoter la plaquette 10 en lui appliquant une rotation provoquant une compression supplémentaire du ressort 30. On monte ensuite la bobine sur la broche 1 en conférant simultanément un déplacement axial à cette dernière et une rotation autour de son axe dans un sens bien déterminé. Ce sens est celui correspondant à la rotation qu'il conviendrait d'imprimer à la plaquette 10 pour obtenir son effacement dans l'alésage 9. Il est également à vérifier que le sens de rotation ultérieur de la bobine sur le dévidoir correspond au sens de rotation qu'il conviendrait de conférer à la plaquette 10 pour amener cette dernière en position saillante.Ainsi, lorsqu'il s'agit de ralentir la bobine, le couple de freinage appliqué sur la broche 1 s'oppose à l'inertie de la bobine ce qui a pour conséquence d'entraîner en rotation la plaquette 10 pour l'amener dans une position saillante provoquant un serrage entre le moyeu de la bobine et la broche 1. De manière à augmenter l'adhérence entre le moyeu de la bobine et la plaquette 10, celle-ci peut comporter sur son chant longitudinal 35 une denture 36 qui a tendance à s'incruster dans la matière constituant le moyeu, celuici étant généralement réaliSé en un matériau déformable. Très souvent, les bobines ne présentent pas toutes les mêmes largeurs et il est nécessaire de les positionner axialement sur le dévidoir. A cet effet, la broche 1 comporte des moyens de règlage axial 37 composés d'une lumière oblongue 38 disposés parallèlement à l'axe 13 de la broche 1 et réalisée dans la paroi 15 de cette dernière. Ces moyens de règlage 37 comportent également un élément de blocage formé par une vis 39 passant au travers de la lumière oblongue 38 et coopérant avec un écrou 40 disposé dans l'alésage 9 de la broche 1. Ainsi, en desserrant, d'une part, la vis 39 de l'écrou 40 et en déplacant cette vis le long de la lumière oblongue 38, il est possible de déterminer la position de la bobine sur la broche 1 par rapport au plan médian vertical 41 tècette dernière. Il est à remarquer que la broche 1 est elle-même positionnée axialement par l'intermédiaire des épaulements 4,5 réalisés à ses extrémités et coopérant soit avec des paliers ou des supports de broche disposés sur le dévidoir. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1. Broche pour bobine notamment pour des bobines de bande en matériau fibreux, cellulosique, métallique, plastique ou autres, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif (6) pour immobiliser en rotation et en translation la bobine sur la broche (1), ce dispositif (6) étant pourvu de moyens d'escamotage rapide (16) pour monter et démonter facilement la bobine. 2. Broche pour bobine selon la revendication f, caractérisée en ce que le dispositif (6) comporte un élément (7) se présentant saillant par rapport à la face externe (8) de la broche (1) et coopérant avec le moyeu de la bobine. 3. Broche pour bobine selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un alésage (9) dans lequel est introduit l'élément (7) constitué d'une plaquette (10) métallique ou autre, de forme parallélépipédique, dont les bords longitudinaux (11,12) sont disposés parallèlement à l'axe (13) de la broche (1). 4. Broche pour bobine selon les revendications 1 et 3, caractérisée en ce qu'elle comporte une ouverture (14) réalisée dans la paroi (15) et servant de passage à un des bords longitudinaux (11) de la plaquette (10), ce bord longitudinal (11) formant une arête saillante par rapport à la face externe (8) de la broche (1). 5. Broche pour bobine selon les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que les moyens d'escamotage rapide (16) sont formés, d'une part, par un arbre (18) disposé sur le chant longitudinal (17) de l'autre bord longitudinal (12) de la plaquette (10), cet arbre (18) comportant des extrémités (19,20) introduites dans des anses (23,24) solidaires de la face interne (25) de l'alésage (9) de la broche (1), et, autre part, par l'ouverture (14) réalisée dans la paroi (15) de ladite broche (1) pour délimiter la course de rotation de la plaquette (10) autour de l'axe correspondant à l'arbre (18). 6. Broche pour bobine selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'ouverture (14) est de forme rectangulaire dont les bords longitudinaux (26, 27) sont légèrement supérieurs a la longueur (28) de la plaquette (10) et disposés parallèlement à l'axe (13) de la broche (1), le bord longitudinal (26) étant placé diamètralement opposé à l'arbre (18) de la plaquette (10). 7. Broche pour bobine selon les revendications 3 et 6, caractérisée en ce que la plaquette (10) est disposée, en position escamotée, dans le plan déterminé par le bord longitudinal (26) de l'ouverture (14) et l'axe de rotation de l'arbre (18) et présente son chant longitudinal (35) approximativement à fleur avec la face externe (8) de la broche (1). 8. Broche pour bobine selon les revendications 3 et 6, caractérisée en ce que la plaquette (10), en position de blocage, définit un angle avec le plan formé par le bord longitudinal (26) de l'ouverture (14) et l'axe de rotation de l'arbre (18) pour constituer une arête saillante par rapport à la face externe (8) de la broche (1) coopérant avec le moyeu de la bobine, la position de blocage maximum de la plaquette (10) étant atteinte lorsque le bord longitudinal (11) de cette dernière coopère avec le bord longitudinal (27) de l'ouverture (14). 9. Broche pour bobine selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens d'escamotage rapide (16) comportent des moyens (29) pour rappeler la plaquette (10) en position de blocage, ces moyens (29) étant composés d'un ressort (30) pré-contraint disposé perpendiculairement à la plaquette (10) et prenant appui contre cette dernière et la face interne (25) de l'alésage (9). 10. Broche pour bobine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de règlage axial (37) composés d'une lumière oblongue (38) disposée parallèlement à l'axe (13) de la broche (1) et réalisée dans la paroi (15) de cette dernière et un élément de blocage tel qu'une vis (39) passant au travers de la lumière oblongue (38) et coopérant avec un écrou (40) disposé dans l'alésage (9) de la broche (1).