Brevet FR2667053A1 — publié le 19920327

La présente invention concerne un dispositif accumulateur de bande ou fil qui est destiné à stocker provisoirement une certaine longueur d'un produit se présentant sous forme de bande ou de fil tout en maintenant une tension sur ladite bande ou ledit fil. De tels accumulateurs sont utilisés par exemple entre une machine fabriquant des produits sous forme de bande, par exemple des feuilles d'emballage, et une installation de stockage de ce produit qui enroule le produit sur des bobines. Lorsqu'une bobine est pleine et doit etre remplacée par une bobine vide, la machine de fabrication du produit continue à fonctionner et fournit une certaine longueur de bande de produit qui ne peut être enroulée et constitue donc un rebut. Pour pallier cet inconvénient, on interpose entre la machine de production et l'installation d'enroulement sur bobine un accumulateur qui permet de stocker la quantité de bande produite par la machine lors du changement de bobine et le restitue ensuite à la nouvelle bobine qui vient d'être mise en place. Un premier type d'accumulateur est l'accumulateur à pantins qui comporte un ensemble de rouleaux fous fixes parallèles alignés sur un support et un ensemble de rouleaux fous mobiles parallèles alignés sur un élément mobile par rapport audit support. Lorsqu'on désire stocker une longueur de bande de produit, on écarte l'élément mobile du support des rouleaux fixes et I, 1W la bande est stockée en accordéon Ces accumulateurs à pantins présentent l'inconvénient qu'il est difficile de respecter de manière précise le parallélisme entre les différents rouleaux par ailleurs, pour certains produits, il existe un rayon de courbure limite à ne pas depasser, ce qui ne peut pas être obtenu dans un accumulateur à pantins. Un deuxième type d'accumulateur est constitué par une boîte dans laquelle le produit à stocker est accumulé en vrac, le profil de la bande étant aléatoire. Dans ce cas, il n'est également pas possible de respecter le rayon de courbure limite précité, ce dispositif ne permet pas d'assurer à la sortie de la machine de production une tension sur la bande qui en est extraite. Or, il est nécessaire que la bande sortant de la machine soit soumise en permanence à une tension prédéterminée. Ces problèmes se posent de manière analogue pour des produits se présentant sous la forme de fils. La présente invention se propose donc de réaliser un dispositif accumulateur de produits en bande ou en fil qui permette de stocker une longueur importante de produit dans un volume réduit, de maintenir un parallélisme précis de ses rouleaux constitutifs et de maintenir la tension nécessaire à la sortie de la machine de production. L'invention a pour objet un dispositif accumulateur de bande ou fil, destiné à stocker provisoirement une certaine longueur d'un produit sous forme de bande ou de fil tout en maintenant une tension sur ladite bande ou ledit fil, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un ensemble de rouleaux fous fixes parallèles autour duquel peut pivoter un ensemble de rouleaux fous mobiles parallèles montés sur un support pouvant pivoter autour d'un axe parallèle aux axes de tous les rouleaux et perpendiculaire au sens de déplacement de la bande ou du fil, en ce que les rouleaux fixes et mobiles respectivement sont disposés par paires, les rouleaux d'une paire de rouleaux fixes ou mobiles étant disposés symétriquement par rapport à l'axe de rotation du support pivotant, en ce que le support pivotant des rouleaux mobiles est sollicité en rotation et en ce qu'un dispo sitif de guidage à effet anti-retour est disposé en aval des deux ensembles de rouleaux. La sollicitation subie par le support pivotant fournit la tension nécessaire sur la bande sortant de la machine. Lorsque l'on change de bobine en aval de ce dispositif, la partie aval de la bande n'est plus soumise à une contrainte et le support pivotant tourne autour de l'ensemble des rouleaux fixes si bien que le produit est accumulé sous forme de boucles en passant alternativement d'un rouleau fixe à un rouleau mobile. Dans une première forme de réalisation, le dispositif comporte une première paire de rouleaux fixes et une première paire de rouleaux mobiles et, à l'état de stockage nul, les quatre rouleaux sont tangents à un diamètre commun dirigé dans la direction du déplacement de la bande ou du fil, le rouleau fixe et le rouleau mobile étant disposés de part et d'autre du diamètre commun à chaque extrémité de ce dernier. Dans un deuxième mode de réalisation, le dispositif comporte une deuxième paire de rouleaux fixes et une deuxième paire de rouleaux mobiles et, à l'état de stockage nul, l'ensemble de ces rouleaux supplémentaires est aligné sur un diamètre perpendiculaire au diamètre commun précité. Dans encore un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif comporte une troisième paire de rouleaux fixes et une troisième paire de rouleaux mobiles et, à l'état de stockage nul, ces rouleaux supplémentaires sont tangents au diamètre commun précité et à chaque extrémité de ce dernier, les deux rouleaux fixes et les deux rouleaux mobiles sont respectivement disposés de part et d'autre du diamètre commun, les rouleaux de la troisième paire étant plus éloignés de l'axe de rotation du support pivotant que les rouleaux de la première paire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le support pivotant des rouleaux mobiles est sollicité en rotation par un vérin à double effet. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, faite en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue d'un mode de réalisation de l'invention à l'état de stockage nul, - la figure 2 représente le dispositif de la figure 1 lorsque le support mobile a été mis sous tension, - les figures 3, 4 et 5 représentent le dispositif de la figure 1 après une rotation correspondant respectivement à 90 , 1800 et 270 , - la figure 6 est un schéma du dispositif de l'entraînement du support des éléments mobiles, et - la figure 7 représente un dispositif accumulateur double selon la présente invention. On a représenté sur la figure 1 un dispositif accumulateur suivant l'invention à l'état de repos, c'est-à-dire lorsqu'il n'y a aucun stockage de bande et que la bande B n'est pas mise sous tension. La bande B qui est produite par une machine non représentée se trouvant à droite de la figure traverse le dispositif accumulateur selon l'invention et est ensuite envoyée sur un appareil d'enroulement sur une bobine (non représenté) situé à gauche de la figure. Le dispositif accumulateur selon l'invention est constitué de rouleaux fous mobiles 1 à 6 fixés sur un support M et de rouleaux fous fixes 7 à 12 représentés avec des hâchures pour une meilleure compréhension de l'invention et fixés sur un ensemble fixe F. Tous les rouleaux fixes et mobiles sont parallèles à un axe O qui est l'axe de rotation du support M des rouleaux mobiles qui est monté à rotation autour de cet axe O. Le support M des rouleaux mobiles est disposé coaxialement autour de l'ensemble F des rouleaux fixes et est sollicité en rotation autour de ce dernier selon la direction indiquée par la flèche R. Le dispositif est complété par un rouleau de guidage amont 21 et un dispositif de guidage aval réalisant un effet anti-retour tel que deux rouleaux 22 et 23 dont l'un possède un système anti-retour. La figure 2 représente le dispositif de la figure 1 dans lequel le support pivotant M est sollicité en rotation dans le sens de la flèche R avec une contrainte qui est calculée pour soumettre la feuille B à la tension nécessaire à la sortie de la machine de fabrication. Il en résulte que le support pivotant M est parvenu à une position d'équilibre dans laquelle il a effectué une faible rotation, de l'ordre de 10 par exemple. Sur la figure 1, le dispositif est représenté à l'état de repos, c'est-à-dire sans contrainte sur le support pivotant M et sans stockage. Dans ce cas, la bande B traverse le dispositif selon un diamètre D passant par le centre O. Sur le figure 2, on voit qu'une paire de rouleaux fixes, les rouleaux 8 et 12, et une paire de rouleaux mobiles, les rouleaux 2 et 5, viennent en contact avec la bande B de manière à lui faire subir un parcours sinueux dans le dispositif accumulateur selon l'invention. La figure 3 représente le dispositif selon l'invention après qu'il ait effectué une rotation de 90". On voit que la bande B parcourt quatre boucles sur les rouleaux 5, 12, 9 et 2 avant de sortir si bien que l'on a stocké déjà une certaine longueur de cette bande. Lorsque le support mobile M continue à tourner pour parvenir à la position de la figure 4 où il a effectué une rotation de 1800 ; les rouleaux fixes 7 et 10 et les rouleaux mobiles 1 et 4 viennent en contact avec la bande B et l'on parvient à un parcours à huit boucles représenté sur la figure 4. Puis le support pivotant M continue à tourner dans le sens de la flèche R ; les rouleaux fixes 8 et 11 et les rouleaux mobiles 3 et 6 viennent en contact avec la bande B de manière à parvenir dans le cas de la figure 5 où le support pivotant M a effectué une rotation de 270 ; dans ce cas, la bande B s'étend sur un parcours comportant douze boucles correspondant aux douze rouleaux fixes et mobiles 1 à 12. La longueur de stockage obtenue pour ces différentes positions est la suivante. Lorsque seules deux paires de rouleaux sont utilisées (figure 3), la longueur de bande stockée correspond à 1,5 fois le diamètre du support mobile M. Dans la position de la figure 4 où quatre paires de rouleaux sont utilisées, la longueur de stockage est égale à 3,9 fois ce diamètre et dans la position maximale représentée sur la figure 5 où les six paires de rouleaux sont utilisées, la longueur de stockage est éale à 6,7 fois le diamètre précité. On voit que l'invention permet de stocker une longueur importante de bande pour un encombrement faible ; en effet, la longueur maximale de stockage est presque égale à 7 fois la largeur du dispositif selon l'invention. La figure 7 représente un dispositif accumulateur double comportant un premier ensemble F1 de trois paires de rouleaux fixes autour duquel est disposé un support pivotant M1 de trois paires de rouleaux mobiles ; un deuxième ensemble annulaire F2 de trois paires de rouleaux fixes est disposé coaxialement autour du support pivotant M1 et un- deuxième support pivotant M2 comportant trois paires de rouleaux mobiles est disposé à rotation autour de l'ensemble F2, l'ensemble des différents constituants étant disposé coaxialement sur l'axe O. Dans la position de stockage maximal représentée sur la figure 7 qui correspond à la rotation de 270 de chacun des supports pivotants, la longueur de stockage est égale à 10,5 fois le diamètre du support extérieur M2. La figure 6 représente le dispositif de commande de la rotation du support pivotant M. Ce dernier est solidaire d'un pignon 31 qui coopère avec une crémaillère 32 portée par la tige 33 d'un vérin 34 à double effet, par exemple un vérin pneumatique. Un fluide sous pression, par exemple de l'air sous pression de 6 bars, traverse un filtre 35 puis un lubrificateur 36 et parvient à un distributeur manuel 37 à deux positions. Une première sortie du distributeur 37 est constituée par une conduite 38 qui est reliée à un régulateur de pression 39 fournissant une pression réglable qui est envoyée dans le fond du cylindre du vérin 34 par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 41 sur lequel est branché en dérivation un limiteur de débit 42. La deuxième sortie du distributeur 37 est constituée par un conduit 43 qui est relié au haut du cylindre du vérin 34. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant. Lorsque l'on veut remettre l'accumulateur selon l'invention à l'état de repos représenté sur la figure 1, on actionne le distributeur manuel de telle manière que la pression fournie par le lubrificateur 6 est envoyée dans le haut du cylindre du vérin, le retour du fluide s'effectuant à travers le limiteur de débit 42 et le régulateur 39. En position de fonctionnement, on applique, par l'intermédiaire du distributeur 37 une pression réglable déterminée par le régulateur 39 au fond du cylindre du vérin 34. Cette pression est réglée pour obtenir la tension nécessaire de la feuille à la sortie de la machine de production et, par suite, l'état d'équilibre représenté à la figure 2. Dès que la tension de la feuille en amont de l'accumulateur selon l'invention devient inférieure à la tension engendrée par le vérin 34, c'est-à-dire lors d'un changement de bobine, le support pivotant M est entraîné en rotation, l'extrémité aval de la feuille étant retenue par les rouleaux 22 et 23 et la bande fournie par la machine de production est stockée progressivement. Dès que l'on reprend l'enroulement de la feuille en aval, la tension exercée en aval est supérieure à la tension exercée par le vérin 34 et le dispositif accumulateur selon l'invention restitue progressivement la longueur de bande stockée et revient à la position d'équilibre de la figure 2. La tension de la feuille est toujours égale à la tension donnée par l'appareil enrouleur aval, car la vitesse de retour de l'accumulateur est maintenue à une valeur inférieure à celle de la feuille grâce à la limitation du débit de l'air de retour du vérin dans le limiteur de débit 42. Si l'on se reporte à la figure 1, on constate que l'ensemble des rouleaux de la première paire de rouleaux fixes 9 et 12 et de la première paire de rouleaux mobiles 2 et 5 mis en oeuvre pendant la première phase de stockage sont tangents à un diamètre commun D qui est confondu avec le trajet de la bande B. A chaque extrémité de ce diamètre D, le rouleau mobile 2 ou 5 et le rouleau fixe 9 ou 12 sont disposés de part et d'autre de ce diamètre D. Les rouleaux mis en oeuvre dans la deuxième phase, à savoir la paire de rouleaux fixes 7 et 10 et la paire de rouleaux mobiles 1 et 4, sont alignés, toujours dans la position de repos de la figure 1, selon un diamètre D' perpendiculaire au diamètre D. Enfin, les deux paires de rouleaux fixes 8 et 11 et mobiles 3 et 6 mis en oeuvre dans la dernière phase de processus de stockage sont disposées de la même manière que les rouleaux 2, 5, 9 et 12 utilisés dans la première phase ; les rouleaux utilisés dans la troisième phase sont plus éloignés de l'axe de rotation O que les rouleaux utilisés dans la première phase. On voit que l'invention permet de réaliser de manière simple et peu coûteuse un dispositif accumulateur de bande ou de fil qui permet de stocker une longueur importante de bande ou de fil dans un encombrement faible, tout en maintenant sur la bande B sortant de la machine de production la tension nécessaire. Par ailleurs, du fait que les différents rouleaux sont disposés sur deux pièces concentriques dont l'une tourne autour de l'autre, le parallélisme des différents rouleaux est assuré de manière précise. Ainsi pour un accumulateur selon l'invention de 1,5 m de diamètre, on peut stocker environ 10 m de bande, ce qui, pour une vitesse de production de bande de 28 m par minute, correspond à 21 secondes, temps qui est nettement suffisant pour effectuer le changement de bobine sur l'appareil enrouleur. REVENDICATIONS 1.- Dispositif accumulateur de bande ou de fil (B) destiné à stocker provisoirement une certaine longueur d'un produit sous forme de bande ou de fil tout en maintenant une tension sur ladite bande ou ledit fil, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un ensemble (F) de rouleaux fous fixes (7, 12) parallèles autour duquel peut pivoter un ensemble de rouleaux fous mobiles (1, 6) parallèles montés sur un support (M) pouvant pivoter autour d'un axe (O) parallèle aux axes de tous les rouleaux (1, 12) et perpendiculaire au sens de déplacement de la bande ou du fil, en ce que les rouleaux fixes (7, 12) et mobiles (1, 6), respectivement, sont disposés par paires, les rouleaux d'une paire étant disposés symétriquement par rapport à l'axe de rotation (O) du support pivotant (M), en ce que le support pivotant (M) des rouleaux mobiles (1, 6) est sollicité en rotation et en ce qu'un dispositif de guidage (22, 23) à effet anti-retour est disposé en aval des deux ensembles de rouleaux. 2.- Dispositif accumulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une première paire de rouleaux fixes (9, 12) et une première paire de rouleaux mobiles (2, 5) et en ce que, à l'état de stockage nul, les quatre rouleaux (2, 5, 9, 12) sont tangents à un diamètre (D) commun dirigé dans la direction du déplacement de la bande ou fil (B), le rouleau fixe (9, 12) et le rouleau mobile (2, 5) étant, à chaque extrémité du diamètre commun (D), disposés de part et d'autre de ce dernier. 3.- Dispositif accumulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième paire de rouleaux fixes (7, 10) et une deuxième paire de rouleaux mobiles (1, 4) et en ce que ces quatre rouleaux sont, à l'état de stockage nul, alignés sur un diamètre (D') perpendiculaire au diamètre commun précité (D). 4.- Dispositif accumulateur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une troisième paire de rouleaux fixes (8, 11) et une troisième paire (3, 6) de rouleaux mobiles, ces quatre rouleaux étant tangents au diamètre commun (D) et en ce que, à chaque extrémité de ce dernier, les deux rouleaux fixes (8, 9 ; 11, 12) et les deux rouleaux mobiles (2, 3 ; 5, 6) sont respectivement disposés de part et d'autre du diamètre commun (D), les rouleaux de la troisième paire étant plus éloignés de l'axe de rotation (O) que les rouleaux de la première paire. 5.- Dispositif accumulateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support pivotant (M) des rouleaux mobiles (1, 6) est sollicité en rotation par un vérin (34) à double effet. 6.- Dispositif accumulateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tige (33) du vérin (34) comporte une crémaillère (32) coopérant avec un pignon (31) solidaire du support pivotant (M). 7.- Dispositif accumulateur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le fond du cylindre du vérin (34) est alimenté par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour (41) et d'un limiteur de débit (42) en dérivation. 8.- Dispositif accumulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième ensemble (F2) de rouleaux fixes disposés autour du premier ensemble (M1) de rouleaux mobiles et un deuxième ensemble (M2) de rouleaux mobiles monté à rotation autour du deuxième ensemble (M2) de rouleaux fixes, les deux ensembles de rouleaux mobiles (M1) et (M2) étant coaxiaux.