Brevet FR2675465A1 — publié le 19921023

La présente invention concerne un dispositif d'amorçage guidé d'une bande d'enveloppement d'objets cy- lindriques pendant l'emballage. La présente invention concerne en particulier les techniques d'amorçage ou de démarrage d'une bande d'en- veloppement Dans les appareils d'enveloppement usuels, on rencontre des difficultés pour guider l'extrémité de départ de l'élément d'enveloppement autour de la bobine de manière à empêcher cet élément d'enveloppement de for- mer des plis ou de se détacher de la bobine Un élément d'enveloppement plissé ou incorrectement guidé qui se dé- tache de la bobine entraîne des perturbations pendant l'emballage et des interruptions sur la chaîne d'emballa- ge Une solution au problème a été recherchée par applica- tion de colle à l'intérieur de l'élément d'enveloppement, au moins sous l'extrémité de départ de cet élément Tou- tefois, les débris de colle qui adhèrent à l'équipement provoquent des projections de colle et, de ce fait, une salissure de l'environnement et une perturbation du fonc- tionnement Les couches éventuellement détachées sur la bobine nuisent à l'adhérence de la première couche d'en- veloppement sur la surface de la bobine. On ne peut pas toujours utiliser de la colle pour faire adhérer la première couche d'enveloppement. Par exemple, dans l'enveloppement depapiers de type doux et poreux,tels que différents papiers absorbants ou de qualité alimentaire, l'emploi d'un adhésif est exclu, car l'adhésif peut traverser plusieurs couches de bande d'emballage et abîmer ainsi les couches extérieures de la bobine En outre, les utilisateurs de la bobine de pa- pier peuvent demander un emballage dans lequel la pre- mière couche n'est pas collée Même lorsqu'on utilise des adhésifs, un amorçage guidé de la bande d'emballage améliore la fiabilité de fonctionnement de la station d'enveloppement. On a proposé un amorçage guidé de la bande d'em- ballage et son enveloppement autour de la bobine au mo- yen de différents types de courroies de guidage placées de manière à entourer la bobine Les courroies peuvent être au nombre de trois par exemple, une courroie étant placée sous la bobine et les autres étant placées decha- que côté de la bobine De tels appareils sont très coû- teux et les courtes courroies ne peuvent pas se conformer suffisamment bien à la surface de la bobine, en particu- lier si les dimensions de la bobine varient. Le brevet US 4 723 395 décrit un dispositif pour envelopper des bobines dans une bande d'emballage. Un tel dispositif comprend un châssis support entourant la bobine, des moyens de guidage de la bande d'emballage autour de la bobine, et au moins une courroie de guidage souple qui peut se conformer élastiquement au périmètre de la bobine et suivre la rotation de la bobine La cour- roie de guidage est agencée de manière à se déplacer comme une bande sans fin sensiblement en forme de U, dans laquelle on place la bobine à envelopper La boucle inté- rieure de la courroie de guidage passe sur quatre galets d'appui qui sont montés sur un premier bras de levier et deux deuxièmes bras de levier de manière à être transfé- rables pour reposer contre la surface de la bobine à envelopper La courroie passant sur les galets d'appui se conforme à la surface de la bobine à envelopper, pen- dant l'emballage, à tous les points du périmètre de la bobine à envelopper qui se trouvent entre les trois ga- lets d' appui. Un inconvénient d'un tel amorçage guidé à l'aide de la courroie sans fin mobile décrite ci-dessus résulte des cassures des courroies du fait de dérangements et de contraintes de fonctionnement Les courroies sont solli- citées, en particulier du fait que les courroies doivent se déplacer à une vitesse égale à la vitesse tangentielle 3 de la bobine, de sorte que la couche extérieure de la bo- bine peut se plisser et se détacher pour former un amas sous la courroie ou entre les courroies Dans un double enveloppement de bobines, la courroie peut se coincer en- 5 tre les bobines La construction de l'appareil est com- pliquée et la région d'enveloppement de la bobine est cachée, dans un grand secteur du périmètre de la bobine, même à la position de repos de l'appareil Puisque la courroie est entraînée par le mouvement de rotation de10 la bobine et guidée par plusieurs galets d'appui, et qu'elle doit en outre avoir une grande longueur, la ré- sistance à l'entraînement de la courroie provoque facile- ment la déchirure de la bande d'emballage ou de la couche extérieure de la bobine Le mécanisme de leviers de trans-15 fert de la courroie devient très compliqué puisqu'il doit pouvoir supporter la courroiede longueur constante,de manière à entourer des bobines de différentes dimensions. Un objet de la présente invention est de procu- rer un dispositif simple et sûr pour l'amorçage guidé d'une bande d'emballage et l'enveloppement de ladite ban- de autour d'une bobine ou d'un autre objet cylindrique. L'invention est basée sur l'idée de guider la bande d'enveloppement au moyen d'une chaîne à rouleaux de type spécial dont les rouleaux peuvent tourner libre-25 ment sur l'enveloppe de l'objet enveloppé ou sur la bande d'emballage. Conformément à l'invention, l'objectif visé est atteint par un dispositif comprenant un châssis, au moins un élément semblable à une courroie pour guider la bande d' enveloppement, et des éléments reliés au châssis et permettant de transférer les éléments semblables à des courroies pour les appliquer contre la bobine, ce dispo- sitif étant caractérisé en ce que l'élément semblable à une courroie est une chaîne à rouleaux composée d'une35 pluralité de rouleaux à rotation libre qui sont reliés les uns aux autres. L'invention procure des avantages importants. Le dispositif d'amorçage guidé conforme à la présente invention peut être réalisé avec une construc- tion très simple, puisque la chaîne proprement dite est immobile pendant la rotation de la bobine On n'a pas be- soin de galets d'appui de courroie ni de dispositifs com- pliqués de compensation et de bras de levier de trans- fert L'invention permet également de réaliser un tel ap- pareil d'amorçage guidé qui laisse, dans sa position de repos, le libre accès aux côtés supérieur et inférieur de la bobine La fonction de guidage de la chaîne d'amor- çage n'exerce pas de contraintes sur la surface de la bo- bine, puisque seuls les rouleaux individuels de la chaîne sont mis en rotation par la surface de la bobine, de sor- te que la résistance de rotation exercée par la chaîne reste faible La chaîne peut être prévue suffisamment ro- buste de sorte qu'elle ne se casse pas facilement lors- qu'elle est sollicitée par des amas de papier ou d'autres incidents La chaîne est extrêmement résistante à l'usure, puisqu'elle peut être fabriquée en matériaux durables et que les éléments de la chaîne s'usent seulement par frot- tement en rotation. Outre les dispositions qui précèdent, l'inven- tion comprend encore d'autres dispositions qui ressorti- ront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du com- plément de description ci-après, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente un dispositif conforme à l'invention, vu dans la direction de l'axe de la bobine; la figure 2 est une vue de dessus du dispositif représenté sur la figure 1; la figure 3 représente un détail du dispositif; la figure 4 représente un autre détail du dis- positif; et la figure 5 représente un détail d'un autre mode de réalisation de l'invention. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. On se reporte aux figures 1 à 5 qui représen- tent schématiquement un mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention Afin de mieux faire apparaître l'idée de base de l'invention, les détails de la construc- tion usuelle de la machine, qui ne sont pas essentiels en ce qui concerne l'idée de l'invention, sont supprimés sur les dessins. Le dispositif comprend deux parties de châssis en forme de caisson 2 et 3, qui sont fixées à la fonda- tion du plancher Sur la figure 1, la plaque de châssis située en face de l'observateur est omise Chacune des parties de châssis 2 et 3 porte deux bras de suspension 4 7 Entre les extrémités des deux paires de bras de suspension 4, 5 d'une part et 6, 7 d'autre part est mon- tée une chaîne à rouleaux 8, 9 respectivement Les extré- mitésopposées des bras de suspension 4 7 sont fixées de façon pivotante sur le châssis et un levier coudé 10 est solidaire de l'extrémité pivotante de chaque bras 4, 7 Les extrémités des leviers 10 sont reliées aux ti- ges de piston de vérins pneumatiques 11, tandis que les autres extrémités des vérins 10 sont fixées de façon pivo- tante aux châssis 2, 3 La première extrémité des deux chaînes à rouleaux 8,9 est attachée à l'extrémité du bras de suspension inférieur correspondant 5, 7 Les chaînes 8, 9 passent autour des extrémités des bras de suspension supérieurs 4,6 Des câbles 12, qui servent à tendre cor- rectement les chaînes 8,9, sont attachés aux extrémités supérieures de ces dernières Les câbles 12 sont tendus au moyen d'enrouleurs de câble 13 et les câbles passent sur des poulies 14 placées au-dessus des enrouleurs 13. Les bobines 1 sont amenées à la station d'em- ballage par un convoyeur et elles sont descendues sur des galets porteurs 15 Une bobine la de plus petite di- mension est dessinée en trait mixte dans la bobine 1. Ainsi, le dispositif permet d'envelopper des bobines de dimension assez largement variable, pourvu que le dessin du dispositif soit adapté à la gamme de dimensions dési- rées Le dispositif n'a pas besoin de détecter préala- blement la dimension de la bobine, puisqu'il peut se con- former automatiquement au périmètre de la bobine à enve- lopper. La figure 2 représente le dispositif en vue de dessus Elle illustre la façon dont les bras de suspen- sion supérieurs se chevauchent parallèlement l'un à l'autre, au-dessus de la bobine 1 La figure 3 représen- te une construction possible de l'extrémité des bras in- férieurs 5, 7 de suspension de chaîne Dans cette dis- position, l'extrémité de la chaîne à rouleaux 8, 9 est fixée,par l'intermédiaire d'un axe rotatif à extré- mités rivetées, à l'extrémité du bras 5, 7 d'une manière telle que ledit axe rotatif traverse le dernier rouleau 16 de la chaîne 8 Cette méthode de fixation permet aux rouleaux 17 de la chaîne tendue 8, y compris le dernier rouleau 16 à l'extrémité de la chaîne, de se conformer au périmètre de la bobine 1 sur toute son étendue jusqu'à l'extrémité du bras de suspension de chaîne 5, de la manière indiquée en trait mixte. La figure 4 représente une construction préférée de l'extrémité des bras supérieurs 4, 6 Pour obtenir un serrage des chaînes à rouleaux 8 et 9 autour de la bobi- ne à envelopper, la chaîne 8 doit passer autour de l'ex- trémité du bras de suspension supérieur 4 afin de permet- tre la tension de la chaîne au moyen du câble 12 et de l'enrouleur de câble 13 A l'extrémité du bras 4, la chaîne 8 passe autour d'un galet d'appui 19 Une gorge radiale, dans laquelle la chaîne peut se loger, est pré- vue au milieu du galet d'appui 19 et les extrémités de celui-ci sont radialement relevées de chaque côté de la gorge, jusqu'au même rayon que celui des rouleaux 17 de la chaîne 8 La gorge du galet d'appui 19 peut également comporter des dents de pignon à un pas qui correspond aux intervalles entre les rouleaux 17 de la chaîne 8 La figure 4 illustre également la structure de la chaîne à rouleaux 8 La chaîne 8 est fabriquée de la même manière qu'une chaîne à rouleaux usuelle et elle est constituée de maillons plats 18 et de rouleaux 17 assemblés au mo- yen d'axes A la différence d'une chaîne à rouleaux usuelle, le diamètre des rouleaux 17 de la chaîne 8 est plus grand que la hauteur des maillons 18. On décrit maintenant le fonctionnement du dis- positif suivant l'invention Lorsqu'on transfère la bo- bine 1 à emballer à la station d'enveloppement, les bras porte-chaîne 4 7 situés de chaque côté du dispositif sont dans leur position ouverte, comme représenté en trait mixte, et les chaînes à rouleaux 8, 9 s'étendent en ligne droite entre les extrémités des bras 4 7 sous l'action des enrouleurs de câble 13 Lorsque la bobine 1 s'immo- bilise, on fait pivoter les bras 4 7 au moyen des vé- rins pneumatiques 11 agissant sur les leviers coudés 10, de manière à ce que les bras touchent le périmètre de la bobine 1 Lorsque les galets d'appui 16 et 19 placés aux extrémités des bras 4 7 reposent contre la surface de la bobine 1, les chaînes à rouleaux 8 et 9 sont ser- rées autour de la bobine 1 par les enrouleurs de câble 13 Ensuite, on fait tourner la bobine 1 reposant sur les galets porteurs 15 et on introduit la bande d'enveloppe- ment, au moyen d'un appareil d'enfilage approprié, dans la direction indiquée par la flèche, dans le pincement défini entre la bobine 1 et le galet porteur 15 A par- tir de ce pincement, la bande d'enveloppement est guidée dans le deuxième pincement défini entre le galet porteur adjacent 15 et la bobine 1 et, de l'autre côté de ce pin- cement dans la direction de déplacement de la bande dans le pincement, elle attend l'extrémité du bras de récep- tion 5 Puisque l'extrémité du bras 5 est immédiatement adjacente au pincement, la bande d'enveloppement est gui- dée par le rouleau 16 situé à l'extrémité du bras 5, de manière à entrer dans le pincement entre la chaîne à rouleaux 8 et la bobine 1 Lorsque l'extrémité de la ban- de d'enveloppement atteint le côté supérieur de la bobi- ne 1, elle est guidée par la chaîne 8 de manière à passer entre la bobine 1 et la chaîne de réception 9 qui chevau- che la chaîne 8 parallèlement à cette dernière L'extré- mité de la bande d'enveloppement est ensuite guidée par la chaîne 9 de manière à revenir dans le pincement entre le galet porteur 15 et la bobine 1, o l'extrémité de dé- part de la bande reste emprisonnée entre la suite de la bande et la bobine 1. On fait tourner la bobine 1 jusqu'à ce qu'un nombre suffisant de couches d'enveloppement soient enrou- lées autour de la bobine 1 On attache l'extrémité ter- minale de la bande à la bobine 1, par exemple par collage, après quoi on fait pivoter les bras 4 7 jusqu'à leurs positions de repos en dehors de la bobine 1 et on peut transférer la bobine plus loin sur la chaine de fabrica- tion Lorsque les bras sont dans leurs positions de repos, les parties supérieure et inférieure de la bobine 1 sont accessibles et l'encombrement de l'appareil reste encore également minimal dans la direction latérale. Lorsqu'on fait tourner la bobine 1 à envelopper pendant que les chaînes 8 et 9 sont appliquées contre le périmètre de la bobine, la bobine 1 fait tourner chaque rouleau 17 des chaînes 8, 9 Puisqu'il n'est pas néces- saire de tirer très fortement les chaînes 8, 9 contre la bobine 1 et la surface de la bande d'enveloppement, les rouleaux 17 tournent très légèrement, de sorte que les chaînes 8, 9 et les rouleaux 17 ne provoquent pas de con- traintes ou de détériorations des couches supérieures ou de la bande d'enveloppement de la bobine 1 Les rouleaux 17 peuvent être fabriqués en polyamide ou autre matière durable et à faible coefficient de frottement La sur- face des rouleaux 17 peut être revêtue de caoutchouc ou d'une autre matière à fort coefficient de frottement pour éviter un glissement des rouleaux 17 sur la surface de la bande d'enveloppement ou de la bobine 1 et, si on le désire, les rouleaux 17 peuvent être montés sur les axes des chaînes 8, 9 par l'intermédiaire de coussinets, par exemple des manchons en polytétrafluoroéthylène Si nécessaire, la chaîne peut être sous la forme d'une chai- ne double, ou à rangées multiples, et le terme "chaîne" doit être compris dans le présent contexte comme dési- gnant tous les éléments de type chaîne, de type courroie et autre qui peuvent être utilisés pour la liaison de rou- leaux à rotation libre en une chaîne. La construction du dispositif conforme à l'in- vention varie en fonction des conditions imposées par les autres équipements de la station d'emballage, tandis que l'appareil d'alimentation en bande d'enveloppement déter- mine les limitations principales pour la réalisation fi- nale du dispositif, dans chaque cas Dans le mode de réa- lisation décrit ci-dessus, la longueur du bras porte- chaîne inférieur 7 du côté de l'alimentation en bande d'enveloppement est fixe, de sorte que son utilisation en coopération avec certains types d'appareils d'alimen- tation en bande peut nécessiter une fente ménagée dans la table d'alimentation en bande d'enveloppement Si l'ex- trémité du bras inférieur 7 du côté de l'alimentation en bande est équipée d'un vérin pneumatique 21 (figure 5), à la tige de piston 22 duquel l'extrémité de la chaîne 9 est attachée, l'extrémité du bras 7 portant la chaîne 9 peut être poussée au moyen du vérin 21 de manière à se rapprocher du pincement entre la bobine 1 à envelopper et le galet porteur 15 De façon correspondante, à la fin de l'emballage, pendant la rotation de retour du bras in- férieur 7 à sa position de repos, l'extrémité du bras porte-chaîne 7 est reculée du pincement, de sorte que la longueur du bras 7 est réduite suffisamment pour permet- tre le pivotement du bras à sa position de repos, ce qui supprime la nécessité d'une fente dans la table d'alimen- tation en bande d'enveloppement Dans ce mode de réalisa- tion, le vérin pneumatique 21 peut être le vérin à double tige non pivotant représenté sur la figure 5 ou, en va- riante, un vérin à simple tige complété par un élément de guidage approprié pour empêcher la rotation de la tige de piston du vérin. En plus des modes de réalisation décrits ci- dessus, la présente invention peut avoir d'autres modes de réalisation Ainsi, on peut modifier le nombre des chaî- nes à rouleaux 8, 9 et on peut appliquer les chaînes con- tre le périmètre de la bobine 1 de différentes façons. Par exemple, on peut guider la chaîne,pour entourer la bobine, au moyen d'une voie de guidage entourant la bobi- ne, la chaîne étant tirée autour de la bobine à l'aide d'un chariot qui se déplace le long de ladite voie Dans ce mode de réalisation, il faut choisir les points extrê- mes de la voie de guidage de sorte que la chaîne rencontre le périmètre de la bobine au début et à la fin de la voie. La chaîne en excès dans sa position de repos est stockée, par exemple enroulée pour former une bobine de réserve qui peut simultanément être utilisée pour le serrage de la chaîne contre la bobine à envelopper On peut rempla- cer la voie de guidage par des bras télescopiques La ro- il tation des bras porte-chaine peut être effectuée à l'ai- de différents types d'actionneurs, tels que des cylin- dres rotatifs ou d'autres dispositifs de création de cou- ple, qui peuvent engendrer un moment de rotation direc- tement à un point de pivotement, et la mise en tension des chaînes et des câbles peut être effectuée à l'aide de nombreux types de dispositifs de tension. La construction du dispositif d'amorçage guidé est bien entendu affectée par la direction d'amenée de la bande d'enveloppement autour de la bobine, et la mise en oeuvre du dispositif d'amorçage guidé doit être étu- diée séparément pour chaque méthode d'alimentation en ban- de d'enveloppement Si la bande provient du dessus de la bobine, la chaîne ne peut pas croiser le point d'alimenta- tion Les actionneurs du dispositif peuvent être tout type d'actionneur capable d'engendrer les mouvements re- quis, et des distributeurs simples suffisent pour pilo- ter les actionneurs En fonction des besoins et en uti- lisant d'autres types d'actionneurs, le système de com- mande peut être réalisé avec un système de commande logi- que programmable, ou bien le dispositif peut être con- necté par une interface à l'ordinateur qui commande la ligne d'emballage. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in- vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière sans s'écarter du cadre ni de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'amorçage guidé d'une ban- de d'enveloppement, dans l'emballage d'objets cylindri- ques, ledit dispositif comprenant un châssis ( 2,3), au moins un élément semblable à une courroie ( 8,9) pour guider la bande d'enveloppement, et des éléments ( 4 7, 10, 11) fixés au châssis et capables de déplacer les éléments semblables à des courroies( 8,9)de manière à les appliquer contre la bobine à envelopper ( 1), caractérisé en ce que l'élément semblable à une courroie est une chaî- ne à rouleaux ( 8,9) composée d'une pluralité de rouleaux à rotation libre ( 17) qui sont reliés les uns aux autres. 2. Dispositif suivant la revendication 1, comportant des éléments ( 4 7, 10, 11) pour transfé- rer les éléments semblables à des courroies ( 8,9) de ma- nière à les appliquer contre le périmètre de la bobine, caractérisé en ce que lesdits éléments ( 4 7, 10, 11) sont agencés pour transférer la chaîne à rouleaux ( 8, 9) de manière qu'elle s'applique contre au moins deux points différents du périmètre de la bobine ( 1). 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu' il comprend des éléments ( 12 14) capables de tendre la chaîne à rouleaux ( 8,9) entre les points d'application, de sorte que les rouleaux ( 17) de la chaîne ( 8,9) viennent s'appliquer contre le périmè- tre de la bobine ( 1) le long du secteur du périmètre si- tué entre lesdits points d'application. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre des chaînes à rouleaux ( 8,9) est de deux, chacune des chaînes ayant des éléments de manoeuvre ( 4 7, 10, 11) séparés. 5 Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend deux paires de bras porte -chaîne, placées pour fonctionner dans des direc- tions opposées avec référence à la direction de rotation de la bobine ( 1), lesdites paires de bras comprenant: un bras supérieur ( 4,6) et un bras inférieur ( 5,7) allongés, tous deux montés de façon pivotante sur le châssis ( 2,3), des leviers coudés ( 10) fixés à l'extrémité pi- votante de chaque bras ( 4 7), et des vérins pneumatiques ( 11) connectés à cha- que levier coudé ( 10) et capables de faire pivoter les bras porte-chaîne ( 4 7) par l'intermédiaire des le- viers coudés ( 10). 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le nombre des chaînes à rouleaux ( 8,9) est de deux, chacune étant reliée aux bras porte- chaîne ( 4,5 et 6, 7) de sorte qu'une extrémité de la chaî- ne ( 8,9) est attachée à l'extrémité du bras inférieur ( 5,7) et que l'autre extrémité passe autour d'un galet d'appui ( 19) situé à l'extrémité du bras supérieur ( 4, 6). 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les chaînes à rouleaux ( 8,9) sont tendues autour du galet d'appui ( 19) au moyen d'un câble ( 12), attaché à l'extrémité de la chaîne ( 8,9), et d'un élément de tension ( 13). 8. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les extrémités des bras supérieurs ( 4,6) sont parallèles et adjacentes lorsque les chaînes à rouleaux ( 8,9) sont serrées contre la bobine ( 1) à en- velopper. 9. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que, à l'extrémité du bras inférieur ( 7) d'au moins une des paires de bras porte-chaîne ( 5,7), est connecté un vérin pneumatique dont la tige de piston est reliée à l'extrémité de la chaîne à rouleaux ( 9).