Brevet FR2702684A1 — publié le 19940923

Dispositif pour le compactage par bobinage de fils, de feuillards ou d'éléments similaires. La présente invention concerne le domaine du compactage d'éléments de grandes longueurs en vue de faciliter leur stockage, leur manipulation et leur transport, et a pour objet un dispositif pour le compactage par bobinage de fils, de feuillards et d'éléments similaires. Actuellement, les fils de fer et feuillards constituant les ligatures des balles de vieux papiers, de pâtes de cellulose séchées, de chiffons et de portions de textiles divers ou encore de colis, de paquets ou de palettes, sont généralement enroulés manuellement par l'opérateur autour de son avant-bras. Néanmoins, le compactage manuel ainsi réalisé n'est pas optimal et devient extrêmement laborieux et fastidieux lorsque les fils ou feuillards présentent des longueurs importantes. En outre, les risques de blessures, du fait d'extrémités pointues ou coupantes, sont très élevés. On connaît également des machines de compactage pour fils ou feuillards, composées d'un châssis comprenant un arbre en rotation, entraîné par un moteur, sur lequel lesdits fils ou feuillards peuvent s'enrouler après avoir été happés par des crochets ou des éléments d'accrochage similaires portés par ledit arbre. Toutefois, ces machines sont complexes et encombrantes et leurs arbres d'enroulement tournent à des vitesses élevées, attirant de ce fait, les fils ou feuillards dans un mouvement rapide, non contrôlable et dangeureux pour l'opérateur ou les personnes alentours. De plus, les bobines résultantes ne sont pas modelées, présentent des formes variées aléatoires et n'ont pas subies un compactage régulier et optimal. En outre, les opérations de mise en condition desdites machines pour le démarrage et l'évacuation des bobines ne peuvent pas être effectuées de manière automatique. Par ailleurs, ces machines possèdent souvent des systèmes de sécurité insuffisants. La présente invention a notamment pour but de pallier l'ensemble des inconvénients précités. A cet effet, elle a pour objet un dispositif pour le compactage par bobinage de fils, de feuillards ou d'éléments similaires notamment en matériaux métalliques, dispositif composé d'un noyau d'enroulement sous la forme d'une portion d'extrémité d'un arbre entraîné en rotation par une unité motrice, ladite portion d'extrémité s'étendant, avec faculté de rétraction, à l'intérieur d'un châssis, caractérisé en ce que ledit châssis est principalement composé de deux montants opposés portant, chacun, sur leur côté intérieur, un plateau, dont l'un est monté coulissant sur ledit arbre d'enroulement et dont l'autre, fixé avec faculté de rotation sur le montant opposé, peut recevoir, en contact intime, la portion d'extrémité de l'arbre d'enroulement, pourvue d'une fente diamétrale ouverte, et en ce qu'il comporte, en outre, d'une part, un bras actionné pivotant, pouvant balayer, pour l'essentiel, l'espace compris entre les deux plateaux et dont l'extrémité libre consiste en un cadre de guidage et de positionnement des éléments de grande longueur à enrouler ou à bobiner, et, d'autre part, une unité de séquencement commandant automatiquement les différents moyens d'actionnement et d'entraînement et reliée à des détecteurs de détermination des positions du bras pivotant et de l'arbre d'enroulement. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective du dispositif de compactage par bobinage conforme à l'invention, et, la figure 2 est une vue en coupe d'une partie du châssis représenté à la figure 1. Comme le montrent les figures 1 et 2 des dessins annexés, le dispositif 1 pour le compactage par bobinage ou enroulement de fils, de feuillards ou d'éléments similaires, notamment en matériaux métalliques, est composé d'un noyau d'enroulement sous la forme d'une portion d'extrémité 2 d'un arbre d'enroulement 3 entraîné en rotation par une unité motrice 4, ladite portion d'extrémité 2 s'entendant, avec faculté de rétraction, à l'intérieur d'un châssis 5. Conformément à l'invention, ledit châssis 5 est principalement composé de deux montants 6, 6' opposés portant, chacun, sur leur côté intérieur, un plateau 7, 7', dont l'un 7 est monté coulissant sur ledit arbre 3 d'enroulement et dont l'autre 7', fixé avec faculté de rotation sur le montant 6' opposé, peut recevoir, en contact intime, la portion d'extrémité 2 de l'arbre 3 d'enroulement, pourvue d'une fente 8 diamétrale ouverte, et ledit châssis 5 comporte, en outre, d'une part, un bras 9 actionné pivotant, pouvant balayer, pour l'essentiel, l'espace compris entre les deux plateaux 7 et 7' et dont l'extrémité libre consiste en un cadre 10 de guidage et de positionnement des éléments de grande longueur à enrouler ou à bobiner, et, d'autre part, une unité de séquencement 11, commandant automatiquement les différents moyens 4, i1', 11" d'actionnement et d'entraînement et reliée à des détecteurs 12, 12', 13, 14, 14', 14" de détermination des positions du bras 9 pivotant et de l'arbre d'enroulement 3. L'arbre d'enroulement 3 s'étend avantageusement horizontalement de même que la structure dudit dispositif de compactage 1. L'unité motrice 4 consiste préférentiellement en un ensemble moteur (électrique)/réducteur 4 monté sur une plate-forme 15 pouvant coulisser par rapport à une embase 16 supportant le châssis 5 et déplacée au moyen d'au moins un vérin 11', ladite plate-forme 15 comportant au moins deux paliers 17, 17' supportant avec faculté de rotation l'arbre d'enroulement 3. La rétraction de la portion d'extrémité 2 hors de l'espace compris entre les deux montants 6 et 6' est donc obtenue par un coulissement de la plate-forme 15 supportant l'arbre d'enroulement 3. L'utilisation d'un réducteur permet d'assurer une vitesse d'enroulement de faible valeur, éventuellement réglable, et une transmission sûre du mouvement de rotation entre le moteur et l'arbre d'enroulement 3. En vue d'une sécurité d'utilisation renforcée, le dispositif de compactage 1 peut, en outre, être pourvu d'un module de contrôle vérifiant en permanence la puissance absorbée par l'unité motrice 4, et, éventuellement, d'une goupille de sécurité au niveau de la liaison unité motrice 4/arbre d'enroulement 3, entraînant un arrêt du moteur, respectivement un débrayage, en cas de blocage ou de résistance anormale au niveau de l'arbre d'enroulement 3. Selon une caractéristique de l'invention, représentée aux figures 1 et 2 des dessins annexés, le cadre de guidage 10 est essentiellement composé de deux rouleaux 18 et 18' délimitant une fenêtre et montés, libres en rotation, entre deux longerons 19 et 19' constituant le bras 9 pivotant, l'un 18 au moins desdits rouleaux 18, 18' pouvant être appliqué en permanence, sous l'action d'un vérin 11 par exemple, sur la bobine en formation sur la portion d'extrémité 2 de l'arbre d'enroulement 3 et lesdits longerons 19 et 19' fixant l'écartement entre les plateaux 7 et 7' de telle manière que le plateau coulissant 7 soit bloqué en translation sur l'arbre d'enroulement 3. L'embase 16 peut être supportée par un châssis support sur lequel ou dans lequel sont disposés tous les éléments et circuits de commande et un capot peut recouvrir tous les éléments et parties mobiles autres que la portion d'extrémité de l'arbre d'enroulement 3 et le bras 9 pivotant. Le cadre 10, en guidant les fils ou feuillards et en les plaquant, au cours de leur enroulement, progressivement sur la bobine en cours de formation, garantit un bobinage homogène et serré, et, par conséquent, des bobines résultantes très compactes et ayant une forme parfaitement définie et reproductible, l'espace de bobinage étant physiquement délimité par les plateaux 7 et 7' et les rouleaux 18, 18' du cadre 10. Afin de permettre, en fin d'opération de bobinage, une extraction aisée du noyau d'enroulement de la bobine formée autour de ce dernier, la portion d'extrémité 2 fendue est légèrement effilée en direction de l'ouverture de la fente 8, ladite portion extrémité 2 étant emboîtée au moins partiellement dans une dépression du plateau fixe 7' opposé à celui 7 porté par l'arbre d'enroulement 3, lorsque l'arbre d'enroulement 3 est en position de service (Figure 2). En vue de réaliser une évacuation automatique de la bobine en fin d'opération d'enroulement, après rétraction de la portion d'extrémité 2 et balayage de l'espace entre les plateaux 7 et 7' par le bras 9 pivotant, le dispositif de compactage 1 comporte une goulotte d'évacuation 20 disposée sous les plateaux 7, 7' et s'étendant, en étant inclinée, vers l'extérieur du châssis 5. La structure dudit châssis 5 pourra avantageusement être rigidifiée et renforcée en reliant les montants 7 et 7' entre eux au moyen d'un ou de plusieurs éléments raidisseurs 21, tels que notamment une barre ou plaque assemblant entre eux les extrémités supérieures des deux montants 7 et 7' (Figure 1). Afin de permettre un séquencement et donc une automatisation du fonctionnement du dispositif de compactage 1 conforme à l'invention et pour assurer une bonne sécurité de manoeuvre des différents composants mobiles dudit dispositif, ce dernier est muni de plusieurs détecteurs autorisant un repérage ou une vérification du positionnement de l'arbre d'enroulement 3 et du bras pivotant 9. Ainsi, ledit dispositif de compactage 1 pourra comprendre deux détecteurs 12 et 12' sous forme de contacteurs de fin de course permettant de déterminer, l'un, la position de service de l'arbre d'enroulement 3 lorsque la portion d'extrémité 2 de ce dernier est en contact avec le plateau fixe 7' et, l'autre, la position rétractée de la portion d'extrémité 2, lorsque le bout libre de ladite portion d'extrémité 2 est environ au droit du plateau coulissant 7 plaqué contre le montant 6. De plus, il peut être avantageusement muni d'un détecteur 13 pour le positionnement en rotation de l'arbre d'enroulement 3, sous la forme d'un contacteur coopérant avec un ergot 23 dudit arbre d'enroulement 3. Enfin le dispositif de compactage 1 peut également comporter au moins trois détecteurs 14, 14', 14" sous forme de contacteurs coopérant avec un doigt de repérage 23 solidaire du bras pivotant 9 et permettant de vérifier le positionnement dudit bras pivotant 9 en position d'escamotage ou de limitation du diamètre de la bobine, en position de début de cycle de bobinage ou d'enroulement et en position de fin de mouvement de balayage. Lesdits contacteurs 12, 12', 13, 14, 14', 14" pourront être de différents types tels que, par exemple, électromécanique, photoélectrique, magnétique ou autres. Le mode de fonctionnement du dispositif de compactage conforme à l'invention sera décrit ci-après à l'aide des différentes étapes d'un cycle de bobinage. En début de cycle, la portion d'extrémité 2 est partiellement emboîtée dans le plateau 7', le bras pivotant 9 est en appui, au niveau du cadre 10, sur ladite portion d'extrémité 2 et la fente 8 s'étend horizontalement. L'opérateur introduit alors les extrémités des fils métalliques et/ou feuillards à bobiner dans la fente 8 à travers la fenêtre du cadre 10 et enclenche le cycle de travail au niveau d'un coffret de commande ou console enclenchant l'unité de séquencement 11. L'arbre d'enroulement 3 se met ensuite en rotation pendant une durée déterminée, éventuellement réglable en fonction de la longueur des fils ou feuillards à enrouler, ces derniers s'enroulant en bobine autour de la portion d'extrémité 2 en étant guidés et pressés continûment contre le noyau d'enroulement, puis sur la bobine en formation, par le cadre 10 dont les rouleaux 18, 18' circulent en appui sur ladite bobine en développement. Après écoulement de cette durée, donc lorsque les fils ou feuillards sont complètement bobinés et lorsque la fente 8 est en position horizontale, la rotation s'arrête et le déplacement de l'arbre d'enroulement 3 est commandé de manière à extraire la portion d'extrémité 2 hors du châssis 5 et, de ce fait, à déchausser la bobine de fils et/ou de feuillards et à provoquer sa chute dans la goulotte d'évacuation 20. En effet, lors de la rétraction de la portion d'extrémité 2, le plateau coulissant 7 suit le mouvement de rétraction de cette dernière, puis vient en appui sur le montant 6 et sert de butée pour l'extraction de la bobine à évacuer. Le mouvement de rétraction est arrêté lorsque le bout libre de l'arbre d'enroulement 3 est au droit du plateau 7 et, consécutivement, le bras pivotant balaie l'espace entre les plateaux 7 et 7', garantissant ainsi l'évacuation de la bobine, qui serait, le cas échéant, susceptible de se coincer sous l'effet du relâchement, dans le châssis 5. Lorsque le bras pivotant 9 a atteint sa position extrême de fin de balayage, il est ramené dans une position escamotée, hors du châssis 5. L'arbre d'enroulement 3 est alors repositionné par coulissement dans sa position de service, dans laquelle la portion d'extrémité 2 est partiellement emboîtée dans le plateau 7', le plateau 7 étant entraîné par ledit coulissement jusqu'à être bloqué par le cadre 10, le bras pivotant 9 ayant été simultanément basculé dans sa position de début de cycle de bobinage ou d'enroulement. L'ensemble de ces étapes opératoires peut être effectué automatiquement sous le contrôle de l'unité de séquencement 11, chaque étape devant être validée, par enclenchement du contacteur correspondant avant la mise en oeuvre de l'étape suivante. Toutefois ces différentes opérations peuvent également être effectuées sous le contrôle d'un opérateur qui déclenche alors successivement les différentes étapes. A cet effet, le dispositif de compactage 1 peut avantageusement comprendre un organe de sélection du mode de fonctionnement ainsi que des organes de commande manuelle des différents moyens d'actionnement et d'entraînement, avantageusement regroupés sur une console. Grâce à l'invention il est donc possible de réaliser un dispositif de compactage 1 de fils, de feuillards ou similaire, par bobinage, dont le fonctionnement ne présente aucun danger pour l'opérateur et peut être entièrement automatisé. En outre, il permet d'obtenir des bobines de forme et de taille standards et reproductibles, dont le compactage est dense et homogène. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le compactage par bobinage de fils, de feuillards ou d'éléments similaires notamment en matériaux métalliques, dispositif composé d'un noyau d'enroulement sous la forme d'une portion d'extrémité d'un arbre entraîné en rotation par une unité motrice, ladite portion d'extrémité s'étendant, avec faculté de rétraction, à l'intérieur d'un châssis, caractérisé en ce que ledit châssis (5) est principalement composé de deux montants (6, 6') opposés portant, chacun, sur leur côté intérieur, un plateau (7, 7'), dont l'un 7 est monté coulissant sur ledit arbre (3) d'enroulement et dont l'autre 7', fixé avec faculté de rotation sur le montant (6') opposé, peut recevoir, en contact intime, la portion d'extrémité (2) de l'arbre (3) d'enroulement, pourvue d'une fente (8) diamétrale ouverte, et en ce qu'il comporte, en outre, d'une part, un bras (9) actionné pivotant, pouvant balayer, pour l'essentiel, l'espace compris entre les deux plateaux (7 et 7') et dont l'extrémité libre consiste en un cadre (10) de guidage et de positionnement des éléments de grande longueur à enrouler ou à bobiner, et, d'autre part, une unité de séquencement (11) commandant automatiquement les différents moyens (4, 11', 11'l) d'actionnement et d'entraînement et reliée à des détecteurs (12, 12', 13, 14, 14', 14") de détermination des positions du bras (9) pivotant et de l'arbre d'enroulement (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité motrice consiste en un ensemble moteur-réducteur (4) monté sur une plate-forme (15) pouvant coulisser par rapport à une embase (16) supportant le châssis (5) et déplacée au moyen d'au moins un vérin (11'), ladite plate-forme (15) comportant au moins deux paliers (17, 17') supportant avec faculté de rotation l'arbre d'enroulement (3). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le cadre (10) de guidage est essentiellement composé de deux rouleaux (18 et 18') délimitant une fenêtre et montés, libres en rotation, entre deux longerons (19 et 19') constituant le bras (9) pivotant, I'un (18) au moins desdits rouleaux (18, 18') pouvant être appliqué en permanence, sous l'action d'un vérin (11") par exemple, sur la bobine en formation sur la portion d'extrémité (2) de l'arbre d'enroulement (3) et lesdits longerons (19 et 19') fixant l'écartement entre les plateaux (7 et 7') de telle manière que le plateau coulissant (7) soit bloqué en translation sur l'arbre d'enroulement (3). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la portion d'extrémité (2) fendue est légèrement effilée en direction de l'ouverture de la fente (8), ladite portion extrémité (2) étant emboîtée au moins partiellement dans une dépression du plateau fixe (7') opposé à celui (7) porté par l'arbre d'enroulement (3). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une goulotte d'évacuation (20) disposée sous les plateaux (7, 7') et s'étendant, en étant inclinée, vers l'extérieur du châssis (5), les montants (6 et 6') dudit châssis (5) étant reliés entre eux par un ou plusieurs éléments raidisseurs (21). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend deux détecteurs (12 et 12') sous forme de contacteurs de fin de course permettant de déterminer, I'un, la position de service de l'arbre d'enroulement (3) lorsque la portion d'extrémité (2) de ce dernier est en contact avec le plateau fixe (7') et, l'autre, la position rétractée de la portion d'extrémité (2), lorsque le bout libre de ladite portion d'extrémité (2) est environ au droit du plateau coulissant (7) plaqué contre le montant (6). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est muni d'un détecteur (13) pour le positionnement en rotation de l'arbre d'enroulement (3), sous la forme d'un contacteur coopérant avec un ergot (23) dudit arbre d'enroulement (3). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte au moins trois détecteurs (14, 14', 14") sous forme de contacteurs coopérant avec un doigt de repérage (23) solidaire du bras pivotant (9) et permettant de vérifier le positionnement dudit bras pivotant (9) en position d'escamotage ou de limitation du diamètre de la bobine, en position de début de cycle de bobinage ou d'enroulement et en position de fin de mouvement de balayage. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un module de contrôle vérifiant en permanence la puissance absorbée par l'unité motrice (4), et, éventuellement, d'une goupille de sécurité au niveau de la liaison unité motrice (4)/arbre d'enroulement (3). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de sélection du mode de fonctionnement ainsi que des organes de commande manuelle des différents moyens d'actionnement et d'entraînement, avantageusement regroupés sur une console.