Brevet FR2646182A1 — publié le 19901026

Procédé de finition de papier ou de carton L'invention concerne un procédé de finition de papier ou de carton, dans lequel l'enroulage de la feuille continue provenant d'une machine à papier, d'une coucheuse ou équivalent, est réalisé sur des tambours d'enroulage, procédé dans lequel les bobines pleines sont transférées de la ou des stations d'enroulage vers un ou des postes de déroulage, et dans lequel les tambours d'enroulage vides qui ont été libérés dans le ou les postes de déroulage sont transférés vers la ou lesdites stations d'enroulage. Quand on met en place des équipements de finition de papier ou de carton telles que des calandres, des refendeuses et des débobineuses ou des rebobineuses dans une usine à papier, il faut prendre en considération un certain nombre de facteurs. L'un des points les plus importants concerne la ligne de production principale. Les divers dispositifs doivent être placés de manière qu'il soit possible d'avancer de façon régulière dans la ligne de production principale sans déplacements ou soulèvements inutiles des bobines. La façon dont se déplace le produit principal dans l'usine est également importante. La capacité de levage et son utilisation optimisée dépendent également des emplacements des divers dispositifs de finition. Il faut également prendre en compte l'utilisation conjointe du personnel pour divers dispositifs. Il est connu dans l'art antérieur de placer par exemple des supercalandres sur deux étages, entre autres choses, pour que la hauteur de levage de la grue ne devienne pas inutilement élevée. Il est également connu dans l'art antérieur de placer un poste de déroulage au niveau de la machine. On décrira dans ce qui suit en tant que point de départ de la présente invention une installation typique de l'art antérieur d'un équipement de finition de même qu'un agencement de transfert de bobines de papier et de circulation de tambours d'enroulage. Quand on utilise des supercalandres placées à l'opposé l'une de l'autre, plusieurs unités desdites supercalandres pouvant être placées c6te à côte, un 26 4 6 1 8 2 -2- agencement typique est de placer les postes de déroulage de la supercalandre au niveau de la machine, et les rebobineuses au niveau du sol en face l'une de l'autre. Les bobines pleines sont transférées au moyen de ponts roulants suspendus dans le hall de la machine à papier vers les refendeuses qui sont placés sur la même ligne que les supercalandres. De façon correspondante, les tambours d'enroulage vides provenant du poste de déroulage de la refendeuse sont également transférés au moyen d'un pont roulant suspendu et déposés sur des supporte placés au-dessus du poste de réenroulage de la supercalandre. Comme il ressort de ce qui précède et d'une façon connue dans l'art antérieur, les ponts roulants suspendus sont utilisés à la fois pour le transfert de bobines pleines et pour la circulation des tambours d'enroulage vides. Ceci augmente le nombre de ponts roulants suspendus nécessaires et peut gêner le déroulement régulier de la production, notamment quand les ponts roulants suspendus prennent en charge un autre travail tel qu'un travail d'entretien. Les exigences en main-d'oeuvre sont également très élevées et les transferts qui ont lieu au moyen des ponts roulants suspendus ne peuvent pas être automatisés. Le fonctionnement des ponts roulants suspendus implique également certains risques concernant la sécurité. Le but de la présente-invention est de fournir un nouveau procédé du type en question, au moyen duquel la majeure partie des inconvénients discutés ci-dessus puisse être évitée. Un but particulier de l'invention est de fournir un procédé de transfert de bobines pleines et de circulation de tambours d'enroulage vides qui en découle au moyen duquel les opérations subséquentes des divers dispositifs puissent être organisées de façon à se dérouler automatiquement à la fin de l'opération précédente, de manière que le personnel n'ait pas à veiller au démarrage des opérations. Un autre but concernant cet objectif est que le nombre de personnes impliquées dans le fonctionnement puisse être abaissé, les opérateurs additionnels dont on a besoin dans des situations spéciales ou en cas de pannes étant en général disponibles sur d'autres machines. Un but particulier de l'invention est de fournir un procédé du type indiqué au moyen duquel il soit possible de réduire le nombre de 2646 182 - 3 - ponts roulants suspendus. Un autre but de l'invention est de fournir un procédé du type indiqué dans lequel les différentes opérations puissent être rendues automatiques et se dérouler de façon plus régulière et plus rapide de manière que certains équipements de finition et le processus de finition lui-meme puissent servir pour une machine à papier de plus grande capacité de production. Pour atteindre les objectifs indiqués ci-dessus et ceux qui ressortiront par la suite, l'invention est principalement caractérisée par le fait que dans ce procédé les bobines formées sur les tambours d'enroulage sont transférées de la station d'enroulage vers le poste de déroulage, alors que les tambours d'enroulage vides sont transférés du poste de déroulage vers le poste d'enroulage en utilisant les moyens de transfert et les agencements à rails disposés de façon permanente entre les postes et les stations, et par le fait que lesdits moyens de transfert et agencements à rails sont commandés par une séquence automatisée de sorte que lorsqu'une étape précédente de transfert d'un tambour d'enroulage ou d'une bobine est terminée, l'étape de transfert suivante a lieu automatiquement sans avoir à 9tre démarrée manuellement. Dans ce qui suit, l'invention sera décrite en détail en référence à un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple et représenté sur les figures des dessins annexés, l'invention n'étant en aucune manière limitée strictement aux détails de ce mode de réalisation. La figure 1 montre le début d'une opération de finition ayant lieu après une machine à papier dans la même ligne de production que la machine à papier, depuis le dernier cylindre de séchage de la machine à papier jusqu'à la station de rebobinage de la supercalandre. La figure 2 montre l'extrémité qui termine l'opération de finition à partir de la station de rebobinage de la supercalandre jusqu'à la refendeuse. Sur les dessins annexés et en raison de la dimension disponible pour le dessin, il a été nécessaire de montrer le procédé de finition selon l'invention par deux figures séparées, la figure 1 montrant le 2646 182 -4- début de l'opération de finition et la figure 2 montrant la fin de cette opération jusqu'à la refendeuse. Aux figures I et 2 sont montrés les plans verticaux A-A qui coincident l'un avec l'autre. Aux figures 1 et 2, le niveau de la machine est indiqué par la référence numérique 100 et le niveau du sol par la référence numérique , la différence de hauteur entre eux étant de "H". Sur le côté gauche de la figure i sont montrés le dernier cylindre sécheur 10 et la toile métallique supérieure 11 de la machine à papier. Partant du dernier cylindre de séchage 10, la feuille continue W est passée par O la calandre 12 de la machine et le rouleau de guidage 13 jusqu'à l'enrouleuse 20 qui est par exemple une enrouleuse du type Pope ou équivalente, la feuille continue W étant enroulée d'une manière connue O en soi sur le tambour d'enroulage vide T3 qui a été assemblé avec le cylindre d'enroulage 21 de ladite enrouleuse dans la station d'enroulage RK1'. Les bobines pleines R1 sont déplacées vers l'avant, supportées par les portions d'extrémité des tambours d'enroulage, le long d'une paire de rails 22 avec lesquels sont en liaison le nombre nécessaire de stations de retardement et d'arrêt. Les deux rails 22 sont dans la mime ligne de production que la machine à papier, et en liaison avec elle, et avant le poste de déroulage RAi est prévu un chariot à bobine 23 sur lequel peut être supportée une bobine pleine R2. Le chariot 23 peut être transféré en direction transversale sur ses roues le long des rails 24 vers une autre ligne de production de manière à aller prendre ou chercher une bobine sur la ligne. La bobine R2 peut être transférée au moyen d'un mécanisme 25 sur des supports 26 jusqu'au poste de déroulage RAi de la supercalandre 30, la bobine placée dans ladite position étant désignée par la référence R3. Lorsque la bobine R3 a été totalement déroulée et guidée, un tambour d'enroulage vide devient libre dans le poste de déroulage 26 et il est transféré au moyen d'un mécanisme à levier 27 vers la position T1, de laquelle les tambours d'enroulage qui roulent en étant supportés par leurs portions d'extrémité, sont transférés sur la paire de rails 28 qui est inclinée vers le bas en formant un angle "a". Les deux rails 28 sont équipés de stations de retardement et d'arrêt 29 qui permettent - 5 d'être certain que les tambours d'enroulage T roulent à une vitesse suffisamment lente tout en conservant leur alignement avec la station d'attente T2 placée au-dessus de l'enrouleuse 20. Le premier tambour d'enroulage vide T3 placé sur le dispositif d'arrêt à commande à distance 28 est dans la position à partir de laquelle les fourches a primaires de l'enrouleuse 20 vont le chercher et le transférer jusqu'à la position d'enroulage placée en liaison avec le cylindre d'enroulage 21. On obtient de la façon décrite ci-dessus une circulation en boucle fermée des tambours d'enroulage T, qui est agencée de manière à être guidée par une unité de commande 90 (montrée seulement schématiquement). L'unité de commande 90 fournit des impulsions de commande pl...p2 aux divers dispositifs qui commandent et déterminent la circulation des tambours d'enroulage et le transfert des bobines R. En outre, des signaux de rétroaction fl1.'fk parviennent à.l'unité de commande 90, par exemple de divers détecteurs (non montrés) mis en liaison avec les rails 22 et 28 de mime qu'avec les dispositifs de transfert 23, 25 et 27. Ainsi, en étant commandées par la séquence automatisée, les diverses opérations peuvent être liées les unes aux autres de manière que les opérations individuelles qui étaient manuelles et réalisées au moyen d'un pont roulant suspendu dans l'art antérieur se déroulent automatiquement lorsque l'opération précédente est terminée. Dans ce cas, le personnel n'a pas besoin de veiller au démarrage et à l'arrêt des diverses opérations. Partant de la bobine R3, la feuille continue W1 est déroulée et passée à la supercalandre 30 consttiuée par un empilement de calandres qui est supporté au niveau du sol 200 et dans lequel, d'une manière connue en soi, des rouleaux mous et durs 32 sont placés les uns au-dessus des autres dans l'empilement de calandre. Sur le côté frontal de la calandre 30 et montés sur le châssis 34 sont prévus des espaces de stockage pour des bobines de réserve 32. La supercalandre 30 v comprend sa propre grue 35, par exemple pour une remise en place des rouleaux ou autres opérations de service mineures. Le châssis de la supercalandre 30 est désigné par la référence numérique 33, Partant de la supercalandre, la feuille continue W2 passe autour des rouleaux de -6- guidage 36 jusqu'à l'unité de réenroulage RK2 de la supercalandre. Comme montré à la figure 2, la feuille continue W2 qui provient de la supercalandre 30 est enroulée dans l'unité de réenroulage RK2 de manière à former une bobine R5 sur un tambour d'enroulage T qui est envoyé de la position T5A à l'enrouleuse 40 par un convoyeur vertical 70. Une bobine pleine R5 est transférée de l'unité d'enroulage 40 au moyen d'un mécanisme de transfert 42 vers la position.R6 et de là plus loin sur le chariot à tambour d'enroulage 43, sur lequel la bobine R7, qui est déposée sur des supports sur le chariot, peut être transférée sur les roues du chariot 43 et sur des rails transversaux 44 vers une autre ligne de traitement. En variante, grâce au chariot 43, une bobine peut être amenée dans la ligne de traitement montrée sur les figures et transférée le long des rails 44 vers la position R8. Depuis la position R8, le mécanisme de transfert 45 transfère la bobine vers la position R9A, dans laquelle elle est supportée par les organes de support du dispositif de levage 50, essentiel pour l'invention, quand les organes de support 51 du dispositif de levage sont dans leur position basse 51A. Le dispositif de levage 50 comprend une paire d'organes de support 51 qui sont déplacés en synchronisme au moyen d'un mécanisme d'entraînement connu en soi et qui peut comprendre par exemple une transmission par chatne, un vérin hydraulique ou tout autre moteur équivalent. Il est essentiel pour le fonctionnement du dispositif de levage 50 qu'il transfère les bobines de la position R9A depuis le niveau du sol 200 jusqu'au niveau 100 de la machine dans la position R9y. A la figure 2, les bobines R9y qui reposent sur les organes de support 51y dans la position haute sont transférées en passant par une porte 61 qui peut pivoter autour d'axes 62 quand la porte est dans sa position basse, pour parvenir sur les rails 60 qui sont supportés par des poutres verticales 65. Un chariot à tambour d'enroulage 63 sur lequel peut être placée la bobine R10 peut circuler sur la paire de rails 60. La bobine Rll qui repose sur le chariot 63 peut être transférée sur les roues du chariot 63 et amenée sur les rails 64 d'une autre ligne, ou de façon correspondante une bobine peut être amenée sur le chariot se trouvant sur la ligne de traitement montrée sur les -7- figures. Après le chariot 63, les bobines supportées sur les rails 60 et se trouvant dans diverses stations d'arrêt sont désignées par la référence R12. L'une au moins des bobines R12 est transférée par un mécanisme de transfert vers la position de déroulage RA2 de la refendeuse 80. Quand une bobine R13 placée dans la position de déroulage RA2 est vide, un tambour d'enroulage vide T devient libre et est transféré par un mécanisme de levage 66 vers un support constitué par une paire de rails 68 placés au-dessus de la position de déroulage RA2, position dans laquelle est montré un tambour d'enroulage vide T4. Les deux rails 68 sont inclinés vers le bas selon un angle "a", et des stations d'arrêt et de retardement 67 sont en liaison avec eux et assurent un transfert non perturbé de tambours d'enroulage vides T4 de la position T4 vers la position T5. En règle générale, l'angle "a" est compris entre 1,0 et 1,5 degré. Un convoyeur vertical 70 est en liaison avec les extrémités inférieures des rails 68 et comprend des paires de supports 71 qui, dans leur position supérieure 71y, supportent le tambour d'enroulage vide T5y qui est alors transféré par le convoyeur vertical 70 vers la position inférieure TSA, les supports 71 étant à ce moment dans la position 71A, jusqu'au-dessus de la station de réenroulage RK2 de la supercalandre. Depuis la position TSA, le tambour d'enroulage vide T est transféré sur les supports de la station de réenroulage RK2 et une nouvelle bobine R est formée sur ledit-tambour d'enroulage T. La circulation R...R13 des bobines formées autour des tambours d'enroulage-T peut être agencée de manière à s'effectuer sous l'effet d'une commande automatique au moyen d'impulsions de commande P de l'unité de commande 90 sans utiliser un pont roulant suspendu ou des grues correspondantes. En outre, une caractéristique essentielle de l'invention est que la circulation des tambours d'enroulage T, qui comprend le transfert de tambours d'enroulage vides à partir de la position de déroulage RA2 vers la position de réenroulage RK2 a lieu également sous l'action d'une commande automatique par l'unité de commande 90 sans transferts par des ponts roulants suspendus et/ou sans opérations manuelles. 2646 182 -8 - Une caractéristique essentielle du fonctionnement du système 90 qui commande et surveille le procédé de l'invention est que grâce aux signaux de surveillance fl.. fK le système est informé de l'état du processus de finition à tout moment particulier. Les signaux fl...fK sont reçus de divers interrupteurs de fin de course, cellules photoélectriques, détecteurs d'angle ou équivalents, au moyen desquels est surveillée la façon dont les bobines et les tambours d'enroulage se déplacent et les étapes de fonctionnement des divers dispositifs de transfert. Le système 90 fournit des impulsions de commande pl...pN sur la base des données de commande appliquées au système 90. Une quantité appropriée d"'intelligence" peut être programmée dans le système 90, ce qui permet d'optimiser le fonctionnement des lignes de finition dans diverses situations. Le système 90 peut être mis en oeuvre au moyen d'un ordinateur de procédé, de microprocesseurs ou au moyen de logiques programmables, de mime qu'au moyen de divers détecteurs et dispositifs de commande et d'actionneurs connus en soi. L'invention peut être mise en oeuvre dans des lignes de finition très différentes. Au lieu d'une machine à papier du mode de réalisation montré à titre d'exemple aux figures i et 2, il peut s'agir par exemple d'une coucheuse, et on peut envisager dans la position de la supercalandre une calandre molle ou équivalente. L'invention peut être utilisée dans toute les combinaisons d'équipements de finition dans lesquelles on a besoin d'un transfert des bobines depuis une position d'enroulage vers une position de déroulage et le transfert de retour de tambours d'enroulage vides depuis la position de déroulage vers la position d'enroulage. Une caractéristique essentielle de l'invention consiste également dans le fait que les divers transferts ont lieu en étant commandés par une séquence automatisée sans avoir à utiliser un pont roulant suspendu ou des grues équivalentes, lesdites grues ayant d'autres fonctions à remplir. Ainsi, on peut obtenir un transfert des bobines et une circulation des tambours d'enroulage sans perturbations et réguliers. Comme il va de soi, et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, _ 9 _ ayant été plus spécialement envisagées; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. - 10 - REVENDICATIONS 1. Procédé pour la finition de papier ou de carton, dans lequel l'enroulage de la feuille continue (W) provenant d'une machine à papier, d'une encolleuse ou équivalente a lieu sur des tambours d'enroulage (T), procédé dans lequel des bobines pleines sont transférées de la ou des stations d'enroulage (R1' RK2) vers un ou des postes de déroulage (RA1, RA2), et dans lequel les tambours d'enroulage vides (T) qui deviennent libres dans le ou les postes de déroulage (RA1, RA2) sont transférés vers ledit ou lesdites stations d'enroulage (R1' RK2), caractérisé en ce que dans ce procédé, les bobines formées sur les tambours d'enroulage (T) sont transférées de la station d'enroulage (R1', R2) vers le poste de déroulage (RA1, RA2), de même que des tambours d'enroulage vides (T) sont transférés du poste de déroulage (RAi, RA2) vers la station d'enroulage (R1' RK2) en utilisant des moyens de transfert (50, 70) et des agencements à rails (22, 28, 44, 60, 67) disposés de façon permanente entre lesdits postes et stations, et en ce que lesdits moyens de transfert (50, 70) et les agencements de rails sont commandés par une séquence automatisée de manière que lorsqu'une étape précédente est terminée pour le transfert d'un tambours d'enroulage (T) ou d'une bobine (R), l'étape de transfert suivante se déroule automatiquement sans être démarrée manuellement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ce procédé, des bobines pleines (R9A) sont transférées du niveau du sol (200) jusqu'au niveau (100) de la machine en utilisant une étape de levage, qui est réalisée au moyen d'un dispositif de levage (50) (figure 2). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans ce procédé, les tambours d'enroulage vides (T1, T4) qui deviennent libres dans un ou plusieurs postes de déroulage (RA1, RA2) sont transférés le long d'une paire de rails (28, 68) placés au-dessus du parcours de transfert (22, 60) destiné à des bobines pleines (R), jusqu'à la station d'enroulage (RK1) ou la station (RK2) susmentionnée. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on utilise pour lesdites paires de rails (28, 68) un agencement de transfert pour les tambours d'enroulage vides (T) qui est incliné vers - il - le bas dans la direction de transfert selon un petit angle (a) qui est des préférence compris entre 1 et 2 , et qui fonctionne par la force de la gravité. 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les tambours d'enroulage vides (T) sont transférés de la position (T5y) placée à l'extrémité inférieure de ladite paire de rails (68) au moyen d'un convoyeur vertical (70) ou au moyen des fourches primaires d'une enrouleuse du type Pope vers une position plus basse (Ts5A) à partir de laquelle le tambour d'enroulage vide (T) est transféré et amené sur le support de l'enrouleuse (20, 40), et une bobine (R5) est formée sur le tambour d'enroulage. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le procédé est utilisé dans un processus de finition dans lequel la feuille continue (W O) qui parvient d'une machine à papier ou à carton (10, 11) ou d'une coucheuse est envoyée à l'enrouleuse (20), les bobines formées sur ladite enrouleuse étant transférées sous l'action d'une commande automatique le long de rails (22) ou équivalents vers un poste de déroulage (RAi) duquel les tambours d'enroulage vides (T1) sont transférés le long de paires de rails (28) disposées au-dessus desdits rails (22) et inclinés (angle "a") en direction de l'enrouleuse (R1) vers la position (T3) de laquelle les tambours d'enroulage vides (T) sont transférés au moyen des organes de transfert de l'enrouleuse (20) vers la position d 'enroulage. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit poste de déroulage (RAi) est le poste de déroulage d'une supercalandre (30) et en ce que la station de réenroulage (RK2) de ladite supercalandre (30) est placée au niveau du sol (200) et à partir de laquelle les bobines pleines (R) sont transférées par un dispositif de levage (50) vers le niveau (100) de la machine. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'après la station de réenroulage (RK2) de la supercalandre ou équivalente, les bobines pleines (R) sont transférées par une commande automatique le long de rails (44, 60) ou équivalents vers un poste de déroulage (RA2) duquel les tambours d'enroulage vides - 12 - (T) qui deviennent libres sont transférés le long de paires de rails (68) inclinés vers le bas, en liaison avec lesquels sont prévues des stations d'arrêt (67), jusqu'au-dessus de la station d'enroulage (RK1). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que dans ce procédé des bobines pleines (R) sont transférées de la station de réenroulage (RK2) d'une supercalandre (30) ou équivalente d'abord sur les premiers rails (44), suite à quoi les bobines pleines (R9A) sont soulevées à partir du niveau du sol (200) vers le niveau (100) de la machine au moyen d'un dispositif de levage (50), support à partir duquel les bobines pleines (R9y) sont transférées le long de seconds rails (60) vers un poste de déroulage (RA2), qui est de préférence le poste de déroulage d'une refendeuse (80), et en ce que les tambours d'enroulage vides (T) qui deviennent libres et qui proviennent du poste de déroulage (RA2) sont soulevés au moyen d'un mécanisme de transfert (66) sur le support formé par les deux rails (68) qui sont prévus au-dessus, qui sont inclinés vers le bas (angle "a") et le long desquels les tambours d'enroulage vides (T) roulent jusqu'au-dessus de ladite station de réenroulage (RK2) d'o les tambours d'enroulage vides (T5y) sont transférés au moyen des supports (71) d'un convoyeur vertical (70) vers la position inférieure (Ts5A) de laquelle les tambours d'enroulage vides (T) sont transférés sur le support de la station de réenroulage (RK2) et le bobinage est réalisé, suite à quoi les étapes décrites ci-dessus sont répétées en circulation fermée sous la commande d'une séquence automatisée sans transferts par des ponts roulants suspendus et sans transferts ou opérations de commande manuels.