Brevet FR2638147A1 — publié le 19900427

-- 1 - Machine à enrouler une matière en nappe, notamment le papier ou le carton La présente invention concerne une machine à enrouler une matière en nappe, notamment le papier ou le carton, comportant au moins un cylindre, sur lequel s'appuie un rouleau se formant par enroulement, et, pour chaque extrémité d'un noyau de ce rouleau, un coulisseau solidaire de cette extrémité et sur lequel agit un vérin de poussée dont la force, qui sert à influer sur la pression linéaire existant entre le rouleau et le cylindre, est déterminée à l'aide d'un dispositif dynamométrique, ainsi qu'un frein à friction amortissant ies vibrations du rouleau en formation. Sur de telles machines d'enroulement, la matière en nappe est enroulée à une vitesse très élevée. Les ovalisations et défauts d'équili- brage du rouleau en formation conduisent à de fortes vibrations des coulisseaux agissant sur les deux côtés de ce rouleau. C'est pourquoi, pour amortir ces vibrations, on a monté des freins à friction dans les coulisseaux. Ces freins agissent sur des glissières de blocs d'enroulement sur lesquelles les coulisseaux sont guidés pendant l'opération d'enroule- ment. Des vérins de poussée, qui agissent sur les coulisseaux, soulagent d'une partie du poids de l'enroulement, lorsque le diamètre du rouleau en formation croit, le cylindre sur lequel s'appuie ce rouleau. La mesure dans laquelle ce cylindre est soulagé est commandée pendant l'opération d'enroulement, afin d'influer, par l'intermédiaire du niveau de la pres- sion linéaire agissant entre le rouleau en formation et le cylindre, sur le serrage d'enroulement à réaliser dans le rouleau. Il n'est par consé- quent pas prévu de dispositif dynamométrique pour déterminer la force du vérin de poussée qui s'exerce sur le rouleau en formation. Toutefois, dans les machines connues d'enroulement, lorsque les freins à friction entrent en action, c'est non seulement la force des vérins de poussée agissant sur les coulisseaux qui est mesurée, mais aussi les forces de freinage exer- cées par les freins. Par conséquent, du fait des conditions variables de frottement existant sur les glissières des coulisseaux, glissières sur lesquelles agissent- les freins, une régulation précise de la pression linéaire n'est pas possible. C'est pourquoi l'invention a pour but d'améliorer la précision de la mesure de la force de délestage que les vérins de poussée exercent -2- sur le rouleau en formation. A cet effet, l'invention a pour objet une machine d'enroule- ment du type considéré, caractérisée en ce que le frein à friction agit sur le vérin de poussée, tandis que le dispositif dynamométrique est disposé entre ce vérin de poussée et le coulisseau du rouleau en forma- tion. Cette solution est avantageuse dans la mesure o le dispositif dynamométrique mesure l'intensité de la force de délestage qui s'exerce effectivement sur le coulisseau et donc sur le rouleau en formation. Par ailleurs, selon une autre caractéristique de l'invention, le frein à friction est agencé de façon à agir sur la tige du piston, et le dispositif dynamométrique est réalisé sous la forme d'une tige dynamo- métrique, disposée sur le coulisseau, sur laquelle le vérin de poussée prend appui par sa tige de piston. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tent de la description qui va suivre à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une représentation schématique d'une machine d'enroulement comportant un vérin de poussée agissant sur un coulisseau prévu pour le rouleau en formation et la figure 2 est une coupe, suivant la ligne II-II de la figure 1, du vérin de poussée comportant un dispositif de freinage, des coulis- seaux et d'une partie du rouleau en formation. Une machine d'enroulement 10 pour matériau en nappe, par exem- ple papier, comporte deux cylindres de soutien 11 et 12, disposés parallè- lement l'un à côté de l'autre et entraînés par moteur, qui constituent, dans le coin supérieur qu'ils forment, un lit d'enroulement 13 destiné à un rouleau 14 se formant par enroulement (Fig. 1). Venant du bas, une nappe de papier 15 passe, en s'enroulant partiellement sur le cylindre de soutien 11, dans ce lit d'enroulement 13, et, de-là, sur le rouleau 14. Ce rouleau en formation 14, qui s'appuie sur les deux cylin- dres de soutien 11 et 12, comporte un tube-noyau 16 dans chacune des deux extrémités duquel s'engage une tête à mandrin 17 (Fig. 2). Un coulisseau 18 est solidaire du tube-noyaut 16 par l'intermédiaire de cette tête à mandrin 17, ce coulisseau 18 étant guidé verticalement sur un bloc d'en- roulement 19 disposé, sur sa face frontale, à côté du rouleau en formation 14. Un vérin pneumatique de poussée 20 agit, à partir du haut et à l'aide de sa tige de piston 21, sur le coulisseau 18. Comme élément de liaison entre le vérin de poussée 20 et le coulisseau 18, il est prévu une tige -3- dynamométrique 22, faisant partie d'un dispositif de mesure, qui s'étend perpendiculairement à l'axe de la tige de piston. Cette tige dynamométri- que 22, qui prend appui sur la partie extrême, côté vérin de poussée, du coulisseau, traverse un oeil 23 situé à l'extrémité libre de la tige de piston 21. Le vérin de poussée 20 prend appui sur le bloc drenroulement 19. Celui-ci est solidaire du bâti, non représenté, de la machine d'enrou- lement 10. Il est par ailleurs prévu un frein à friction 24 agissant sur le vérin de poussée 20. Ce frein à friction 24 est disposé, sur sa face frontale, sur le cylindre 25 du vérin de poussée 20. Il- comporte un bottier 27 fixé sur la tête de cylindre située du côté du coulisseau. Ce bottier 27 contient plusieurs mâchoires de frein 28 disposées tout autour de la tige de piston 21. Ces mâchoires sont guidées de façon coulissante dans le bottier 27, de façon à pouvoir se déplacer dans le sens radial par rapport à l'axe lon- gitudinal de la tige de piston 21 sous l'action d'un agent de pression. Pour les actionner, il est prévu dans le bottier 27 un tuyau souple sous pression 29 qui agit sur le côté des mâchoires de frein 28 situé à l'opposé de la tige de piston 21. Ce tuyau souple sous pression 29, qui peut se dilater sous l'action d'un agent sous pression, de préférence de l'air comprimé, applique les mâchoires de frein 28, suivant la direction de la flèche, sur la tige de piston 21 du vérin de poussée 20. En variante à cet exemple de réalisation, le frein à friction 24 peut aussi faire partie de la tête de cylindre 26 du vérin de poussée 20, ce qui signifie que le bottier 27 du frein à friction 24 et la tête de cylindre 26 du vérin de poussée 20 constituent un bloc structurel. Les éléments ci-dessus décrits de la machine d'enroulement 10, à savoir la tête à mandrin 17, le coulisseau 18, le bloc d'enroulement 19, le vérin de poussée 20, la tige dynamométrique 22 du dispositif de mesure, ainsi que le frein à friction 24, sont prévus, sous un agencement corres- pondant, sur les deux faces frontales du rouleau en formation 14. Leur fonctionnement est décrit ci-après. Pendant l'opération d'enroulement, au fur et à mesure que la taille du rouleau en formation croît, son poids, et donc la pression linéaire de ce rouleau sur les cylindres de soutien l1 et 12, croissent. La pression linéaire prend alors une valeur qui conduit à une évolution défavorable du serrage d'enroulement dans le rouleau. L'application de la pression des deux vérins de poussée 20 produit une force, dirigée vers le 26 38147 -4- haut, qui est transmise au rouleau 14 par l'intermédiaire de la tige de piston 21, de la tige dynamométrique 22, du coulisseau 18 et de la tête à mandrin 17. Cette force sert à compenser une partie du poids du rouleau 14 s'exerçant sur les cylindres de soutien 11 et 12, ainsi que le poids constant dû au coulisseau 18 et à sa tête à mandrin 17. Cette force de délestage est mesurée, pour son intensité s'exerçant sur le coulisseau 18, par la tige dynamométrique 22 du dispositif de mesure. Une application, adaptée, de la pression des vérins de poussée 20 sert à commander cette force de délestage, et donc la pression linéaire, pendant la suite de l'évolution de l'opération d'enroulement. Dès que, du fait d'écarts de forme ou d'un défaut d'équilibra- ge du rouleau en formation 14, il se produit des vibrations sur les coulisseaux 18, les freins à friction 24 situés sur les deux vérins de poussée 20 sont rendus actifs par l'application de la pression du tuyau sous pression 29. Les mâchoires 28 du frein à friction 24, qui sont de ce fait appliquées sur la tige de piston 21, provoquent, suivant la direction longitudinale de celle-ci, des forces de freinage qui réalisent un amor- tissement des vibrations. L'application des vérins de poussée 20 avec une pression modulée appropriée compense ces forces de freinage, afin de maintenir, de façon qu'elle respecte l'évolution fixée à l'avance par la régulation, l'intensité de la force s'exerçant sur les coulisseaux 18 en vue de soulager les cylindres de soutien 11 et 12 du poids de l'enroule- ment, et donc de la pression linéaire. Ainsi, même pendant l'amortissement des vibrations, le dispositif de mesure prélève, sur la tige dynamométri- que 22, la force de délestage s'exerçant effectivement sur les coulisseaux 18. Les freins à friction 24 peuvent constituer des éléments d'un circuit de régulation dans lequel les vibrations des coulisseaux 18 sont relevées, en ce qui concerne leur amplitude et leur fréquence, et l'action des freins se trouve adaptée au moyen d'une application de la pression du tuyau souple 29 qui est commandée d'une manière adaptée. L'évolution, dépendant des vibrations, de la force de freinage peut être suivie par l'application de pression des vérins de poussée 20. L'agencement des freins à friction qui est décrit ci-dessus peut aussi être utilisé dans le cas de machines d'enroulement ne compor- - 5 - tant qu'un seul cylindre, appelées machines d'enroulement à cylindre de soutien, dans lesquelles le rouleau s'appuie sur la moitié périphérique supérieure du cylindre. -6 - REVENDICATIONS 1. Machine à enrouler une matière en nappe, notamment le pa- pier ou le carton, comportant au moins un cylindre, sur lequel s'appuie un rouleau se formant par enroulement, et, pour chaque extrémité d'un noyau de ce rouleau, un coulisseau solidaire de cette extrémité et sur lequel agit un vérin de poussée dont la force, qui sert à influer sur la pression linéaire existant entre le rouleau et le cylindre, est déterminée à l'aide d'un dispositif dynamométrique, ainsi qu'un frein à friction amortissant les vibrations du rouleau en formation, caractérisée en ce que le frein à friction (24) agit sur le vérin de poussée (20), tandis que le dispositif dynamométrique (22) est disposé entre ce vérin de poussée et le coulisseau (18) du rouleau en formation (14). 2. Machine d'enroulement suivant la revendication 1, caracté- risée en ce que le frein à friction (24) est agencé de façon à agir sur la tige de piston (21) du vérin de poussée (20) et en ce que le dispositif dynamométrique est réalisé sous la forme d'une tige dynamométrique (22), disposée sur le coulisseau (18), sur laquelle le vérin de poussée prend appui par sa tige de piston. 3. Machine d'enroulement suivant la revendication 2, caracté- risée en ce que le frein à friction (24) est disposé, sur sa face fronta- le, sur le cylindre (25) du vérin de poussée (20). 4. Machine d'enroulement suivant la revendication 3, caracté- risée en ce que le frein à friction (24) comprend des mâchoires de frein (28) pouvant se déplacer dans le sens radial par rapport à l'axe de la tige de piston, sous l'action d'un agent de pression. 5. Machine d'enroulement suivant la revendication 4, caracté- risée en ce que les mâchoires de frein (28) peuvent être actionnées par un tuyau souple (29), alimenté en air comprimé, qui est disposé sur le c8té de ces mâchoires de frein situé du cSté opposé à la tige de piston (21) du vérin de poussée (20).