Brevet FR2672878A1 — publié le 19920821

Dispositif de bcbina c de matières en bande ou en ruban La présente invention concerne un dispositif de bobinage de matières en bande ou en ruban telles que du papier, des feuilles, des textiles ou similaires, compor- tant des arbres de bobinage montés tournants et motorisés, qui sont déplaçables et positionnables séparément le long d'une voie de guidage, dans lequel un arbre de bobinage garni est enlevé d'une position de bobinage, après l'opération d'enroulement et, à peu près simultanément, un arbre de bobinage non garni est amené dans cette position de bobinage, dans lequel,, pour changer les arbres de bobinage dans la position de bobinage, alors que la matière est alimentée en continu, il est prévu un premier rouleau d'application venant s'appliquer contre la matière enroulée sur l'arbre de bobinage se trouvant en position de bobinage et un deuxième rouleau d'application venant s'appliquer contre la matière enroulée sur l'arbre de bobinage s'éloignant de la position de bobinage et dans lequel les rouleaux d'application sont maintenus pivotants sur des bras de pivotement orientés à peu près verticale- ment. On connaît un dispositif de ce type par l'article "Non-stop- Wickler mit Zentralantrieb" paru dans la revue "Papier + Kunststoff- Verarbeiter" N O 2/1988 Dans ce dispositif connu, le premier rouleau d'application est'- suspendu à des bras de pivotement, un palier de pivotement fixe étant prévu Le deuxième rouleau d'application est placé verticalement sur des bras de pivotement, le palier de pivotement pouvant se déplacer verticalement. Les forces d'application des rouleaux d'ap- plication sur la matière bobinée sont d'une importance capitale pour la qualité de l'enroulement et pour réduire les rebuts à un minimum La pression du rouleau d'applica- tion contre la matière bobinée influence surtout la densité de l'enroulement, c'est-à-dire sa dureté Dans le cas de feuilles très minces notamment, la surface n'est pas totalement plane et présente des différences d'épaisseur. Pendant le bobinage, ces différences d'épaisseur s'addi- tionnent, de sorte qu'il peut se produire des surépaisseurs en forme de bourrelets Dans ce cas, le rouleau d'ap- plication-ne s'applique que contre ces -surépaisseurs et à cet endroit de fortes pressions peuvent entraîner de très _ grandes pressions superficielles qui rendent inutilisable la totalité du bobinage Bien que les rouleaux d'applica- tion, longs de plusieurs mètres, présentent souvent une masse pouvant aller jusqu'à 300 kg, la force de pression des rouleaux d'application contre la matière bobinée ne devrait être que de l'ordre de 10 N Ceci signifie que les rouleaux d'application doivent s'appliquer contre les enroulements respectifs, avec une masse aussi neutre que possible et que cette application de masse neutre doit être conservée aussi pendant l'opération de bobinage et lors du changement de bobine finie Une déviation des bras de pivotement des rouleaux d'application de quelques degrés d'angle seulement entraîne, pour ces masses, de très grandes pressions. Avec l'enrouleuse circulaire représentée sur la figure 5 de l'article précité, un guidage de ce type, neutre du point de vue de la masse des rouleaux d'applica- tion, n'est pas possible Pendant l'opération de bobinage, le premier rouleau supérieur d'application est de plus en plus fortement dévié, par suite de l'augmentation de la bobine, puisque le palier de pivotement est fixe La déviation de plus en plus grande entraîne des forces d'application de plus en plus élevées de ce rouleau d'application contre la bobine Le deuxième rouleau d'application, inférieur, est aussi de plus en plus fortement dévié vers le bas lors de l'éloignement de l'arbre de bobinage garni, ce qui fait que sa force de pression augmente de plus en plus Dans les bobineuses circulaires connues il faut donc prévoir des systèmes de décharge de poids appropriés pour compenser ces forces d'application, lesquels systèmes sont très coûteux et complexes puisqu'il faut constamment modifier les diamètres et les angles d'application. La présente invention a donc pour but de réaliser un dispositif du type précité dans lequel les rouleaux d'application soient montés avec une masse neutre même lorsque la-position et le diamètre des arbres de bobinage garnis varient, ce qui permet de réaliser des forces de pression réduites, à peu près constantes. Ce but est atteint, suivant l'invention,par le fait que les extrémités, opposées aux rouleaux d'applica- tion, des bras de pivotement sont montées pivotantes sur au moins un élément de maintien déplaçable horizontalement et qu'il est prévu un dispositif de commande et/de réglage pour régler la position à peu près verticale des bras de pivotement, par déplacement horizontal d'au moins un élément de maintien. Du fait du déplacement horizontal d'au moins un élément de maintien, les arbres de pivotement du premier rouleau d'application peuvent être toujours maintenus dans la position verticale pendant le bobinage, même lorsque la bobine augmente, par éloignement de l'élément de maintien, ce qui fait que la masse du rouleau d'application est neutralisée Grâce aux dispositifs de commande et/ou de réglage, il est même possible de régler toujours un faible écart par rapport à la position verticale exacte, écart qui garantit une force de pression constante Il est bien évidemment possible, aussi, de produire la force de pression par des moyens supplémentaires tels que des organes à ressort ou de réglage agissant sur les bras de pivotement ou les articulations de pivotement Dans chaque cas la pression réduite et constante voulue peut s'obtenir par des moyens simples, malgré la grande masse du rouleau d'appli- cation Ceci s'appliqueaussi pour le changement des arbres de bobinage dans la position de bobinage. Les deux rouleaux d'application sont, de préférence,suspendus à au moins un élément de maintien, car ceci permet un replacement automatique dans la position verticale exacte Mais il est possibleen principe,aussi, de faire en sorte que le deuxième rouleau d'application,,par exemple, soit vertical On obtient une neutralisation optimale de la masse de la suspension ou de la fixation par le fait que les bras de pivotement des deux rouleaux d'application sont montés sur deux éléments de maintien déplaçables horizontalement, indépendamment l'un de l'autre Ceci permet de maintenir les bras de pivotement de ces deux rouleaux d'application dans la position à peu près verticale, indépendamment l'un de l'autre. Dans une réalisation plus simple, les bras de pivotement des deux rouleaux d'application peuvent être montés conjointement sur un élément de maintien déplaçable horizontalement; dans ce cas, les axes de pivotement de tous les bras de pivotement peuvent aussi pivoter autour d'un axe commun Du fait qu'un élément de maintien est déplaçable, il est possible de réaliser un mécanisme de réglage et sa commande de façon plus simple Etant donné que les bras de pivotement du premier rouleau d'applica- tion sont, de préférence, toujours réglés dans la position à peu près verticale, les bras de pivotement du deuxième rouleau d'application doivent effectuer un léger mouvement de pivotement, lors de l'éloignement de l'arbre de bobinage garni, à partir de sa position de bobinage, ce pivotement étant,toutefois,inférieur à celui du dispositif connu Même dans le cas d'un élément de maintien commun pour les deux rouleaux d'application, il est possible de conserver la position verticale pendant le transfert de l'arbre de bobinage garni, du premier rouleau d'application au deuxième. Pour terminer l'opération de bobinage de l'arbre de bobinage garni, dans le cas d'une matière alimentée en continu et pour commencer l'opération de bobinage sur un nouvel arbre de bobinage, un dispositif de coupe pour la matière à enrouler est prévu, de manière connue, entre les rouleaux d'application ou est déplaçable entre ceux-ci. L'élément de maintien déplaçable est conçu dans la réalisation pratique sous la forme - d'un chariot motorisé. Le dispositif suivant l'invention convient tout particulièrement aux bobineuses circulaires mais il peut, en principe,aussi,être utilisé pour les bobineuses en cascade. Deux exemples de réalisation de l'invention sont décrits ci-après plus en détail et représentés sur les dessins. La figure 1 est une vue de côté schématique d'une bobineuse circulaire servant de premier exemple de réalisation de l'invention, avec deux éléments de maintien déplaçables horizontalement, indépendamment l'un de l'autre, pour les deux rouleaux d'application, pendant l'opération de bobinage d'un arbre de bobinage dans la position de bobinage, la figure 2 représente l'exemple de réalisation de la figure 1,lors de l'éloignement de l'arbre de bobinage garni à partir de sa position de bobinage et lors du transfert du premier rouleau d'application au deuxième rouleau d'application, la figure 3 représente le premier exemple de réalisation des figures 1 et 2, dans une autre position de travail, la figure 3 représente, à titre de deuxième exemple de réalisation, une bobineuse circulaire avec un élément de maintien déplaçable horizontalement pour les deux rouleaux d'application, dans la position de travail de la figure 1, la figure 5 représente le deuxième exemple de réalisation de la figure 4 dans une position de travail selon la figure 2 et la figure 6 représente le deuxième exemple de réalisation des figures 4 et 5 dans une position de travail selon la figure 3. Le premier exemple de réalisation représenté sur la figure i ainsi que sous une forme simplifiée sur les figures 2 et 3, concerne un dispositif conçu sous la forme d'une bobineuse dite circulaire, pour enrouler des matières en bande ou en ruban telles que du papier, des feuilles, des textiles ou similaires Pour simplifier il ne sera question ci-après que d'une bande de feuille 10 Sur un cadre de machine 11, il est prévu une voie de guidage 12 annulaire, en forme de tambour, sur laquelle des arbres de bobinage 13 sont déplaçables, de façon motorisée, dans le sens des aiguilles d'une montre, indépendamment l'un de l'autre, par des paliers glissants non représentés Ceci peut s'effectuer par le fait que les arbres de bobinage 13 sont pourvus de moteurs d'entraînement correspondants ou par le fait que la voie de guidage 12,en forme de tambour, peut tourner de façon motorisée et les arbres de bobinage 13 peuvent suivre la rotation par accouplement ou rester dans leur position respective, par désaccouplement, comme décrit plus en détail dans le document DE-OS 37 36 395 Sur deux chariots 16, 17 déplaçables horizontalement sur le cadre de machine 11, par des moteurs d'entraînement 14, 15, des bras de pivotement 18, 19 sont montés pivotants; à leurs extrémités inférieures, il est prévu un premier rouleau d'application 20 et un deuxième rouleau d'applica- tion 21 Dans les grands dispositifs de bobinage ces rouleaux d'application 20, 21 peuvent avoir jusqu'à plusieurs mètres de longueur et peser plusieurs centaines de kilos Ils sont, bien évidemment, maintenus chacun aux deux extrémités par un bras de pivotement de ce type, ce que ne montre pas la figure Dans la position représentée, c'est-à-dire dans la même position horizontale des chariots 16, 17, les rouleaux d'application 20, 21 sont suspendus à peu près l'un au-dessous de l'autre. L'angle des bras de pivotement 18, 19 est enregistré par des capteurs angulaires 22, 23 qui transmet- tent leurs signaux de mesure à un dispositif de réglage 24 électronique Grâce à ces signaux, la position verticale des chariots 16, 17 et donc des rouleaux d'application 20, 21 est réglée, par commande des moteurs d'entraînement 14, , de manière que les rouleaux d'application 20, 21 soient suspendus, de façon neutre quant à leur masse, sur des bras de pivotement 18, 19 orientés à peu près verticalement. Lorsque les rouleaux d'application 20, 21 s'appliquent contre une bobine de feuille 25 en partie garnie ou finie, il est possible, dans ce cas, par réglage d'un petit angle défini de quelques degrés, de régler,de manière définie,la force de pression du rouleau d'application respectif Une autre possibilité consiste à régler cette force de pression par des organes de réglage ou des éléments à ressort, les bras de pivotement étant orientés exactement verticalement. La position de travail représentée sur la figure 1 correspond à l'opération de bobinage Sur l'arbre de bobinage 13 se trouvant dans la position de bobinage A-, il est emmanché un mandrin 26 sur lequel la bande de feuille 10 est enroulée pour donner une bobine de feuille Dans ce cas, le premier rouleau d'application 20 s'applique contre cette bobine de feuille 25 en formation, la bande de feuille 10 passant tout d'abord sur le premier rouleau d'application 20 pour parvenir ensuite sur la bobine de feuille 25 L'arrivée de la bande de feuille 10 s'effectue à partir d'une bobine de réserve non représen- tée Dans la position d'enlèvement B une bobine de feuille terminée attend d'être enlevée Le grand cercle dessiné en pointillés autour de cette bobine de feuille signifie qu'il est possible de produire aussi des bobines de feuille de plus grand diamètre d'enroulement Enfin un troisième arbre de bobinage 13 se trouve dans la position d'alimenta- tion C dans laquelle un nouveau mandrin 26 est emmanché. Lorsque la bobine de feuille 25 a à peu près atteint le diamètre voulu, elle est déplacée dans le sens des aiguilles d'une montre vers la position d'enlèvement B. La figure 2 représente le début de ce déplacement La bobine de feuille 25 s'est déplacée d'une courte distance dans le sens des aiguilles d'une montre et parvient maintenant en contact, a ussi avec le deuxième rouleau d'application 21 A cet effet,les deux chariots 16, 17 ont été déplacés vers la gauche avec le mouvement circulaire de la bobine de feuille 25 Dans la position d'enlèvement B,la bobine de feuille 25 préalablement bobinée a, entre temps, été enlevée etdans la position d'alimentation C,un nouveau mandrin 26 a été emmanché. Après cela, selon la figure 3, la bobine de feuille 25, presque terminée, est encore déplacée dans le sens des aiguilles d'une montre, le deuxième rouleau d'application 21 suivant ce mouvement vers la gauche, par déplacement du chariot 17, et restant en application En même temps, l'arbre de bobinage 13, en attente dans la position d'alimentation C, est déplacé à l'état non bobiné dans la position de bobinage A et l'arbre de bobinage se trouvant dans la position d'enlèvement B est déplacé dans la position d'alimentation C et pourvu d'un nouveau mandrin 26 Dans la position représentée sur la figure 3, dans laquelle la bobine de feuille 25 ressortie de la position de bobinage A, est encore bobinée, la bande de feuille 10 passe sur le premier rouleau d'application 20 sur l'arbre de bobinage 13 vide se trouvant dans la position de bobinage A et sur le deuxième rouleau d'application 21, vers la bobine de feuille 25 Dans ce cas, le premier rouleau d'application 20 s'applique contre l'arbre de bobinage 13 vide dans la position de bobinage A et le deuxième rouleau d'application 21 s'applique contre la bobine de feuille 25 qui a maintenant atteint son diamètre définitif On voit clairement que les chariots 16, 17 se sont déplacés indépendamment l'un de l'autre afin d'adapter les rouleaux d'application 20, 21 aux différentes positions des arbres de bobinage respectifs Dans cette position une la-me de coupe 27, connue en soi, est guidée contre la bande de feuille 10, entre les deux arbres de bobinage et sectionne celle-ci Du fait du mouvement de frappe l'extrémité sectionnée de la bande de feuille 10 s'enroule autour de l'arbre de bobinage 13 vide se trouvant dans la position de bobinage A et une nouvelle opération de bobinage commence sur cet arbre de bobinage L'alimentation de la bande de feuille 10 est continue pendant toute l'opération La bobine de feuille 25,terminée,passe ensuite dans la position d'enlèvement B et le deuxième rouleau d'application 21 retourne dans sa position de la figure 1. Pendant la nouvelle opération de bobinage, le premier rouleau d'application 20 se déplace, par translation de son chariot 16, lentement vers la droite, par suite du diamètre augmentant de la nouvelle bobine de feuille, afin de conserver la position à peu près verticale du bras de pivotement 18 Enfin,on atteint à nouveau la situation de la figure 1. Le déplacement des arbres de bobinage 13 sur la voie de guidage 12 n'est représenté que de manière schématique sur les figures 1 à 3, car ce déplacement ne constitue pas le coeur de la présente invention Pour les détails techniques de ce déplacement, il est renvoyé à l'état de la technique précité ou au document DE-OS 37 36 395 Il est indiqué, par exemple, dans ce document, que les différents arbre de bobinage 13 sont pourvus, pour leur rotation respective, de moteurs d'entraînement Par exemple, l'arbre de bobinage 13 se trouvant dans la position de bobinage A, selon la figure 3, est tout d'abord accéléré à sa vitesse d'enroulement avant d'être amené en contact avec le premier rouleau d'application 20 Les rouleaux d'application 20, 21 peuvent,aussi,être équipés de moteurs d'entraînement correspondants, afin d'être amenés à la vitesse de rotation souhaitée, par exemple, le deuxième rouleau d'application 21 avant son contact avec la bobine de feuille 25 selon la figure 2. Dans le deuxième exemple de réalisation représenté sur les figures 4 à 6, au lieu des deux chariots 16, 17 déplaçables indépendamment l'un de l'autre, on a un seul chariot 30 déplaçable horizontalement sur lequel sont montés pivotants les deux-rouleaux d'application 20, 21 Le premier rouleau d'application 20 est à nouveau suspendu au bras de pivotement 18, tandis que le deuxième rouleau d'application 21 est placé verticalement sur un bras de pivotement 31 Ce bras de pivotement 31 peut être pivoté à partir de sa position verticale et replacé dans celle- ci, par un organe de commande 32, par exemple un organe de réglage pneumatique ou à moteur électrique Pour le reste, les composants semblables et ayant une même fonction sont pourvus des mêmes références et ne sont pas décrits une nouvelle fois Les positions de travail représentées sur les figures 4 à 6 correspondent à celles qui sont représen- tées sur les figures 1 à 3 Pendant le déplacement de la bobine de feuille 25 presque totalement bobinée, à partir de la position de bobinage A, selon les figures 4 et 5, les bras de pivotement 18, 31 restent dans une position à peu près verticale, le chariot 30 se déplaçant vers la gauche. Ce n'est que lors de la poursuite du déplacement de la bobine de feuille 25 à peu près terminée selon la figure 6 que le deuxième rouleau d'application 21 doit être pivoté vers la gauche afin que le premier rouleau d'application 20 puisse rester dans sa position neutralisant sa masse Après cela le deuxième rouleau d'application 21 est replacé dans sa position neutre et l'ensemble du chariot 30 se déplace lentement vers la droite, suivant le diamètre de bobinage augmentant de l'arbre de bobinage 13 maintenant enroulé dans la position de bobinage A Pendant toutes les opérations, le premier rouleau d'application 20 peut donc rester dans sa position neutre, quant à sa masse, dans laquelle le bras de pivotement 18 prend une position à peu 1 i près verticale Seul le bras de pivotement 31 vertical, inférieur, doit quitter légèrement sa position verticale, lors de l'opération représentée sur la figure 6 Mais il ne s'agit là que d'une très courte opération qui a lieu lors de l'éloignement de la bobine de feuille terminée jusqu'au sectionnement de la bande de feuille 10, ce qui fait que ce bref déplacement à partir-de la position neutre quant à la masse peut être accepté En revanche, on a, comme avantage, une construction plus simple grâce à un seul chariot Dans cet exemple de réalisation aussi, la force de pression des rouleaux d'application 20, 21 peut être à nouveau réglée par réglage d'un petit angle des bras de pivotement 18, 31 ou par l'organe de réglage 32 ou un autre organe de réglage non représenté pour le bras de pivotement supérieur 18 ou par des organes à ressort agissant sur les bras de pivotement 18, 31 ou les articulations de pivotement. D'autres variantes et dispositions des bras de pivotement pour les rouleaux d'application 20, 21 sont possibles par combinaison d'éléments des deux exemples de réalisation C'est ainsi que, dans le deuxième exemple de réalisation, les deux bras de pivotement 18, 31 peuvent être suspendus à un chariot 30 commun ou, dans le premier exemple de réalisation, le bras de pivotement 19 pour le deuxième rouleau d'application 21 peut aussi être monté verticalement sur un chariot séparé D'autre part,il est,en principe,préférable d'avoir une disposition suspendue mais, dans certains cas,les deux bras de pivotement peuvent aussi être placés verticalement. Dans une variante du deuxième exemple de réalisation selon les figures 4 à 6, les deux bras de pivotement 18, 31 peuvent aussi être suspendus et montés pivotants autour d'un axe de pivotement commun. Les deux exemples de réalisation se réfèrent à une application dans une bobineuse circulaire Mais il est possible aussi d'utiliser l'agencement des rouleaux d'application 20, 21, suivant l'invention, pour une bobineuse en cascade ou pour une autre réalisation d'une bobineuse dans laquelle des arbres de bobinage sont guidés le long d'une voie de guidage. I 1 est bien évidemment possible, encore, de prévoir un sens de rotation inverse, dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre Les fonctions décrites se déroulent alors sym'triquement REVENDICATIONS 1 Dispositif de bobinage de matières en bande ou en ruban telles que du papier, des feuilles, des textiles ou similaires, comportant des arbres de bobinage ( 13) montés tournants et motorisés qui sont déplaçables et positionnables séparément le long:d'une voie de guidage- ( 12), dans lequel un arbre de bobinage ( 13) garni est enlevé d'une position de bobinage, après l'opération d'enroulement et à peu près simultanément un arbre de bobinage ( 13) non garni est amené dans cette position de bobinage, dans lequel, pour changer les arbres de bobinage ( 13) dans la position de bobinage, alors que la matière est alimentée en continu, il est prévu un premier rouleau d'application ( 20) venant s'appliquer contre la matière enroulée sur l'arbre de bobinage ( 13) se trouvant en position de bobinage et un deuxième rouleau d'application ( 21) venant s'appliquer contre la matière enroulée sur l'arbre de bobinage ( 13) s'éloignant de la position de bobinage et dans lequel les rouleaux d'application ( 20, 21) sont maintenus pivotants sur des bras de pivotement ( 18, 19, 31) orientés à peu près verticalement, caractérisé en ce que les extrémités, opposées aux rouleaux d'application ( 20, 21), des bras de pivotement ( 18, 19, 31) sont montées pivotantes sur au moins un élément de maintien ( 16, 17, 30) déplaçable horizontalement et en ce qu'il est prévu un dispositif de commande et/de réglage ( 24) pour régler la position à peu près verticale des bras de pivotement ( 18, 19, 31), par déplacement horizontal d'au moins un élément de maintien ( 16, 17, 30). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un ou les deux rouleaux d'applica- tion ( 20, 21) sont suspendus à au moins un élément de maintien ( 16, 17, 30). 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les bras de pivotement ( 18, 19) des deux rouleaux d'application ( 20, 21) sont placés sur deux éléments de maintien ( 16, 17) déplaçables horizontalement, indépendamment l'un de l'autre. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les bras de pivotement ( 18, 31) des-deux rouleaux d'application ( 20, 21) sont placés conjointement sur un élément de maintien ( 30) déplaçable horizontalement. 5 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les axes de pivotement de tous les bras de pivotement peuvent pivoter autour d'un axe commun. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le dispositif de commande et/ou de réglage ( 24) est prévu, en priorité, pour le réglage de la position verticale des bras de pivotement ( 18) du premier rouleau d'application ( 20). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des organes de réglage ( 32) et/ou des moyens à ressort agissent sur les bras de pivotement associés pour le pivotement et/ou le réglage de la pression des rouleaux d'application ( 20, 21). 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 -à 7, caractérisé en ce qu'un dispositif de coupe ( 27) pour la matière ( 10) à enrouler est placée entre les rouleaux d'application ( 20, 21) ou est déplaçable entre ceux-ci. 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'un,au moins, des éléments de maintien ( 16, 17, 30) est conçu sous la forme d'un chariot au moins. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par une configuration en bobineuse circulaire. 11 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens de commande pour l'application du deuxième rouleau d'application contre la matière enroulée, avant que le premier rouleau d'application ( 20) ne se détache lors du transport de l'arbre de bobinage ( 13).