Brevet FR2656290A1 — publié le 19910628

DISPOSITIF DE SéPARATION ET D'EVAcUATION DE CHUTES DECOUPEES DANS UNE BANDE DE MATéRIAU. L'invention concerne la séparation et ltéva- cuation de chutes découpées dans un matériau en bande. Dans le domaine des rubans de fibres préimprégnées de résine thermoplastique ou thermodurcissable, destinés à la réalisation de matériaux stratifiés composites, les tronçons successifs de ruban utilisés sont obtenus par découpe du ruban selon des formes de découpe appropriées à la destination : entre une découpe de fin de tronçon et une découpe de début de tronçon suivant se trouve une chute qu'il convient d'éliminer du trajet des tronçons utiles. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif qui réponde à ce dessein, et permette l'évacuation des chutes découpées dans une bande de matériau entraînée sur un trajet sensiblement rectiligne (du moins en partie). Ce but est atteint selon l'invention grâce à un dispositif comportant un rouleau aspirant rotatif disposé transversalement au trajet de la bande sur un c8té de celui-ci, et destiné à détourner par aspiration les chutes de matériau pour les entraîner sur un trajet dérivé. Avantageusement des moyens sont prévus pour reprendre les chutes de matériau sur le trajet dérivé ces moyens peuvent comprendre un guide coopérant avec la surface du rouleau aspirant pour en détacher les chutes de matériau, et d'autre part, au moins un, mais de préférence deux, tapis d'évacuation coopérant avec le guide juste en aval de celui-ci. Avantageusement encore, un rouleau d'application coopère avec le rouleau aspirant rotatif de l'autre c8té du trajet rectiligne. Ce rouleau, ou un autre rouleau disposé en aval, peut amener un sup port, sous forme d d'une bande linéaire ou sans fin, destiné à maintenir le matériau à conserver. Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention où l'on souhaite, dans un très petit volume, modifier à un instant précis l'orientation du matériau en bande, le rouleau rotatif aspirant est de dimension réduite (quant à son diamètre) et il est relié à une source d'aspiration disposée sur une partie de sa périphérie.Autrement dit, au lieu de créer la dépression à l'intérieur du rouleau en reliant celui-ci à une source d'aspiration au travers des surfaces frontales du rouleau, ce qui en raison des limitations d'espace réduirait les possibilités d'aspiration suffisante et uniforme, le rouleau est utilisé comme un organe au travers de la périphérie perméable duquel s'établit la dépression, grâce à un caisson collecteur coopérant avec une portion de ladite périphérie, et branché sur un dispositif d'aspiration comportant des moyens d'ouverture et de fermeture rapides. Avantageusement, le dispositif conforme à 1 invention, comporte des moyens de commande qui ne déclenchent l'aspiration qu'à des périodes choisies, et qui peuvent se limiter à l'apparition au niveau du rouleau aspirant d'une découpe initiale de chute. Le dispositif de l'invention est particulièrement bien adapté à l'évacuation des chutes des bandes de fibres préimprégnées et peut être placé en amont d'un poste d'utilisation des tronçons de bandes ou d'un poste de stockage provisoire desdits tronçons (par enroulement sur bobines, par exemple). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante dtun mode de réalisation conforme à l'invention. I1 sera fait référence aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue schématique du dispositif en élévation. La figure 2 est une vue de dessus d'une bande de fibres préimprégnées. La figure 3 est une coupe transversale du rouleau d'aspiration et d'une partie du système d'aspiration. La figure 4 est une vue en perspective du rouleau de la figure 3. La figure 5 illustre une variante du dispositif de la figure 1. La figure 6 montre l'agencement du rouleau d'aspiration. Le dispositif 10 de l'invention est destiné à évacuer les chutes de fibres préimprégnées d'une bande 11 entrainée par des moyens non représentés sur un trajet en partie sensiblement rectiligne horizontal, dans le sens de la flèche 12. La bande 11 de fibres préimprégnées du commerce a subi des découpes sensiblement transversales 13, 14 (fig. 2), suivant des formes programmées à l'aide d'un dispositif de découpe approprié non représenté. Ces découpes 13, 14 forment, entre deux zones consécutives 15, 16 de fibres à conserver, des zones 17 de fibres à éliminer ou chutes. Afin d'éliminer ces chutes 17, le dispositif 10 de l'invention comporte un rouleau cylindrique 18 entraîné en rotation par des moyens classiques non représentés, et disposé tangent au trajet de la bande 11. La périphérie de ce rouleau est perméable à l'air afin de pouvoir, si une zone de dépression est crée à l'intérieur du rouleau, aspirer à travers sa surface, ou sur une partie bien délimitée de sa surface. Comme on le voit sur les figures 1, 3 et 4, le rouleau 18 est associé à une source d'aspiration 19 disposée sur une partie de sa périphérie, et constituée d'un capot fixe 20 dont deux parois viennent s'appliquer de façon sensiblement étanche le long de deux génératrices de l'enveloppe cylindrique du rouleau 18, tandis que deux autres parois frontales s'appliquent transversalement et sensiblement hermétiquement sur le rouleau 18. L'espace intérieur du caisson 20 est relié par un raccord 21 à la source d'aspiration 19. I1 est prévu au moins une vanne d'obturation commandable sur le circuit d'aspiration. Le rouleau 18, qui est constitué d'un manchon perforé, poreux ou perméable creux, comporte intérieurement, deux écrans imperméables 22 fixes montés contre la périphérie interne du rouleau sur deux secteurs cylindriques opposés, et délimitant de ce fait deux zones fixes de perméabilité 23 et 24 opposées : la première 23 est contiguë au trajet de la bande et s'étend en direction aval à partir du contact de tangence, sur environ un cinquième de la périphérie du rouleau 18; la seconde zone 24, s'étend à la partie inférieure du rouleau 18, du côté du caisson d'aspiration 20. La zone 23 constitue donc une zone d'aspiration où l'air passe de l'extérieur du rouleau 18 vers l'intérieur, tandis que la zone 24 laisse passer l'air de l'intérieur du rouleau 18 vers le caisson d'aspiration 20. Le rouleau 18 peut être réalisé en tôle d'acier perforée, et avoir dans un exemple de réalisation une largeur de 150 mm pour un diamètre intérieur d'environ 20 mm. Le rouleau 18 est fermé à ses extrémités par des faces frontales avantageusement fixes et solidaires des écrans 22, et dotées d'une étanchéité par rapport au rouleau suffisante compte-tenu de la dépression régnant dans le rouleau. De 1 l'autre côté du trajet de bande 11, un rouleau 25 applique la bande 11 contre le rouleau 18, et par ailleurs, permet d'amener un élément de support 26 au dos de la bande 11 et de le coller à celle-ci par pression. Sur le trajet de la bande 11, en aval du rouleau aspirant 18, on peut prévoir un autre élément de support 27 destiné à protéger l'autre côté des fibres à conserver. Les supports 26 et 27 peuvent être des supports linéaires en papier ou plastique, alimentés à partir de bobines, et permettant une manipulation aisée de la bande 11 en aval du dispositif d'évacuation de chute elle peut être réenroulée en bobine si nécessaire. Si la bande est utilisée immédiatement, l'un ou l'autre des supports 26 et 27, ou les deux, peuvent être constitués par des bandes-supports sans fin. Le dispositif d'évacuation 10 comprend aussi des moyens pour reprendre les chutes de fibres sur le trajet dérivé grâce au rouleau aspirant 18. Ces moyens comportent un racloir 28 disposé fixe le long d'une génératrice de l'enveloppe extérieure du rouleau 18 pour intercepter et décoller les fibres plaquées contre le rouleau 18 par la dépression : la génératrice choisie est légèrement en aval de la fin de la zone d'aspiration 23 pour faciliter le décollage. Le racloir 28 conduit les fibres à évacuer dans le pincement de deux tapis sans fin 29 coopérant l'un avec l'autre pour entraîner les chutes vers un réservoir adéquat 30 (ou un hacheur). Le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention est le suivant. La bande 11 avance dans la direction 12 et subit les découpes appropriées 13, 14. Un organe détecteur de découpe, qui peut être indépendant des moyens de découpe ou au contraire en dépendre, détecte l'arrivée d'une première découpe 13 au niveau du dispositif d'évacuation, ce qui déclenche, par des moyens adéquats, l'aspiration à travers le rouleau 18. A partir du moment où la zone 17 de la bande s engage sur le rouleau 18, l'aspiration au travers du rouleau force les fibres à se plaquer contre le rouleau. Les fibres précédentes voisines, appartenant à la zone 15 à conserver, sont entraînées par la bande en aval et donc empêchées de dévier du trajet. Au contraire, les fibres de la zone 17 se séparent progressivement de la bande aval à l'endroit de la découpe 13 et sont emportées par le rouleau 18 dans la zone 23 jusqu'à ce qu'elles soient reprises par la lame 28 et s'engagent dans le double tapis d d'évacuation, lequel est entraîné à une vitesse légèrement supérieure à celle de la bande 11 de manière à maintenir une légère traction.Une fois les fibres à éliminer engagées dans ce tapis, il n'est plus nécessaire de maintenir la dépression dans le rouleau 18, l'ensemble de la chute 17 continuant son chemin dévié vers le bac 30. Quand la découpe suivante 14 s'engagera dans le dispositif de séparation et d'évacuation, la zone suivante à conserver 16 se détachera de la chute 17, et ce d'autant mieux que le support 26 appliqué sous la pression des rouleaux 18 et 25 sur la bande 11, a tendance à maintenir celle-ci sur son trajet rectiligne en l'absence de forces prépondérantes qui l'en écarteraient. Naturellement, afin d'assurer un fonctionnement correct de ce cycle, les vitesses des divers organes d'alimentation et d'entrainement sont régulées et coordonnées, par exemple au moyen d'une commande numérique à calculateur et d'asservissement de vitesse contrôlés par une génératrice tachymétrique analogique ou digitale. La figure 5 montre une variante de réalisation de l'installation de la figure 1. Le dispositif 10' comporte encore des moyens pour entraîner une bande 11' dans la direction 12', et passer ainsi sur un rouleau poreux 18' associé à un conduit d'aspiration 19' disposé tangent au rouleau. La structure du rouleau 18' est détaillée sur la figure 6. I1 comporte l'enveloppe cylindrique poreuse 18' proprement dite montée en rotation sur des roulements 40. Ceux-ci sont calés sur les tourillons d'extrémité d'un cylindre fixe 41 solidarisé à des éléments du châssis 42. Le cylindre 41 est plein sauf dans une zone 43 correspondant sensiblement à la largeur de la bande 11', où doit se réaliser l'aspiration. Dans cette zone, le cylindre est évidé (comme on le voit en coupe figure 5) en son centre, de façon à constituer deux parties latérales de matière formant écrans 22', et deux parties évidées formant respectivement une zone d'entrée 23' et une zone de sortie d'air 24'. En dehors de ces zones 23' et 24', le cylindre 41 est pratiquement contigu au manchon tournant poreux 18'.Sur la figure 6, on a représenté une zone d'aspiration 43 correspondant à la plus petite largeur de bande 11' utilisée (25 mm); pour des largeurs différentes (par exemple 50, 75 ou 150 mm), on remplace le rouleau 41 par un autre rouleau dont les zones évidées 23' et 24' correspondent à la largeur désirée. L'extrémité du rouleau poreux 18' comporte un profil denté 44 engrenant avec un pignon 45 d'entraîne- ment et permettant ainsi la mise en rotation du rouleau 18'. Revenant à la figure 5, on voit que le caisson 20' d'aspiration sert de support ou racloir 28' disposé tangent au rouleau 18'. La bande 11' est appliquée contre le rouleau 18' par un rouleau applicateur 25' monté dans un support 46 permettant le réglage de la force d'application. Contrairement à la réalisation de la figure 1, ici le rouleau applicateur 25' ne sert pas simultanément à amener une bande de support en papier 26': ce rôle est confié à un second rouleau 47, disposé en aval du rouleau 25' et coopérant avec un rouleau inférieur 48 qui amène lui une bande de support en plastique 27'. Du fait que le rouleau 25' n'est qu'un rouleau applicateur entraîné par friction, n'amenant pas de bande support, l'air aspiré circule plus librement dans cette région que dans la région correspondante de la figure 1. Les moyens de reprise des chutes comprennent, en aval du racloir 28' deux rouleaux 49,50 dont l'un, le rouleau 50, est porté par un support 51 articulé dont la force d'application est réglable grâce à une vis 52 montée dans un élément du châssis 42. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour évacuer les chutes (17) d'une bande (11,11') de matériau entraînée sur un trajet sensiblement rectiligne, caractérisé en ce qu'il comporte un rouleau aspirant rotatif (18,18') disposé transversalement au trajet sur un côté de celui-ci, destiné à détourner les chutes (17) dudit trajet rectiligne et à les entraîner sur un trajet dérivé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens (28,29) sont prévus pour reprendre les chutes (17) sur le trajet dérivé. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens (28,29) comprennent au moins un tapis d'évacuation (29). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits moyens (28,29) comprennent un guide (28) coopérant avec la surface du rouleau aspirant (18) pour en détacher les chutes (17). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un rouleau (25) applicateur coopère avec le rouleau aspirant rotatif (18) de l'autre côté dudit trajet rectiligne. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rouleau aspirant (18,18') est relié à une source d'aspiration (19,19') disposée sur une partie de sa périphérie. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un rouleau (25,25') d'application dtun support linéaire (26,26') sur le matériau à conserver (15,16). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est destiné à l'évacuation des chutes (17) de fibres préimprégnées découpées à partir d'une bande (11).