Brevet FR2723361A1 — publié le 19960209

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine des machines à enrouler des matières en bande pour la réalisation de bobines et a pour objet un dispositif de coupe et d'application, sans colle, du début de bande d'une nouvelle bobine sur un mandrin d'un enrouleur. L'enroulement de bandes au moyen de machines à enrouler pose généralement le problème, d'une part, de la coupe de la bande et, d'autre part, de l'application correcte de l'extrémité de la bande sur le mandrin après la coupe. A cet effet, il est possible de réaliser la coupe pendant le défilement de la bande suivant un principe appelé coupe à la volée, dans lequel un couteau est projeté dans le parcours de la bande et l'extrémité coupée de la bande est projetée sur un mandrin préalablement encollé ou muni d'une ou de plusieurs bandes adhésives de réception de ladite extrémité, qui est serrée, en outre, sur ledit mandrin par la bande au cours de son enroulement. Une telle coupe pendant le défilement de la bande permet une production continue, pratiquement sans ralentissement de la vitesse de défilement de la bande lors de la coupe. Toutefois, dans le cas de l'enroulement de bandes en des matières relativement friables, telles que des films de mica, de placage, ou analogue, une coupe à la volée compromet la bonne tenue de l'extrémité coupée qui peut éventuellement être endommagée sur une longueur relativement importante, voire avoir tendance à provoquer une cassure de la bande à une certaine distance de l'endroit de la coupe, ce qui peut entraîner un mauvais enroulement, voire un défaut d'enroulement, la bande n'étant même plus appliquée sur le nouveau mandrin ou présentant un rabat. Il est également connu de réaliser la coupe à l'arrêt, c'est-à-dire la bobine pleine étant arrêtée après enroulement, la bande à enrouler étant alors stockée provisoirement dans un accumulateur disposé en amont de la machine à enrouler. Dans un tel cas la coupe est réalisée manuellement par deux opérateurs, dont l'un tient l'extrémité de la bande coupée pendant que l'autre encolle le nouveau mandrin, puis applique ladite extrémité sur ledit nouveau mandrin, dont le démarrage est commandé par l'un des deux opérateurs. Un tel mode de réalisation nécessite, cependant, une intervention des opérateurs dans une machine en marche, ce qui entraîne forcément un risque d'accident. -2- En outre, certaines matières en bande nécessitent un enroulement sur le mandrin de réception sans application de colle ou de ruban adhésif, par simple pincement des premières spires enroulées, ce dans l'optique de leur transformation ultérieure. Un tel enroulement est particulièrement délicat à réaliser, en évitant tout risque de patinage lors du démarrage de l'enroulement dans le cas d'enroulement de matières relativement rigides. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet un dispositif de coupe et d'application, sans colle, du début de bande d'une nouvelle bobine sur un mandrin d'un enrouleur caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un premier moyen pivotant de coupe de la bande à enrouler et d'application de l'extrémité de cette dernière sur un nouveau mandrin, sans encollage préalable de ce dernier, et par un deuxième moyen pivotant d'introduction, après coupe, de l'extrémité de la bande dans le premier moyen pivotant et d'application de ladite bande sur le nouveau mandrin. 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 coupe et en élévation latérale du dispositif conforme à l'invention en position de coupe avant enroulement du début de bande sur le nouveau mandrin; la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, le dispositif étant en position de repos, et la figure 3 est une vue en élévation latérale et en coupe, à plus grande échelle, des extrémités actives du dispositif conforme à l'invention en position de coupe et de début d'enroulement. Conformément à l'invention, et comme le montrent les figures 1 à 3 des dessins annexés, le dispositif de coupe et d'application, sans colle, du début de bande d'une nouvelle bobine sur un mandrin 1 d'un enrouleur est essentiellement constitué par un premier moyen pivotant 2 de coupe de la bande 3 à enrouler et d'application de l'extrémité de cette dernière sur un nouveau mandrin 1, sans encollage préalable de ce dernier, et par un deuxième moyen pivotant 4 d'introduction, après coupe, de l'extrémité de la bande 3 dans le premier moyen pivotant 2 et d'application de ladite bande 3 sur le nouveau mandrin 1. Le premier moyen pivotant 2 est constitué par un châssis pivotant formé par une paire de bras 5 s'étendant parallèlement près des bords du châssis 6 de la machine à enrouler, reliés entre-eux par une traverse 7 de support d'un couteau de coupe transversale 8 et actionnés chacun par un vérin 11 et par un -3- ensemble de courroies élastiques parallèles 9, sans fin, montées sur au moins une paire d'arbres parallèles 10, guidés en rotation, à leurs extrémités sur les bras 5 (figures 1 à 3). Les courroies élastiques parallèles 9 sont, de préférence, montées sur trois arbres disposés parallèlement de manière à former en section verticale un triangle, dont l'un des côtés formés par les courroies 9 est déformable élastiquement par application contre le mandrin 1 et dont l'un des sommets, formé par l'un des arbres 10, est déplaçable par pivotement, par l'intermédiaire d'une paire de bras 12, représentés sur la figure 3 par un simple trait d'axe. Ainsi, lors du pivotement des bras 5 portant les arbres 10 avec les courroies 9 et de l'application desdites courroies 9 sur le mandrin 1, il se produit une tension des courroies 9 due à leur déformation lors de l'enroulement sur le mandrin 1, cette tension étant compensée par un pivotement de l'arbre 10 monté sur les bras 12. Selon une caractéristique de l'invention, les courroies élastiques parallèles 9 sont chargées, en position de repos, par un dispositif de tension préalable constitué par un rouleau ou un arbre 13 monté de manière pivotante sur le châssis formé par les bras 5 par l'intermédiaire de leviers de pivotement 14, représentés sur la figure 3 par un trait d'axe, lesdits leviers étant chargés par des ressorts de rappel (non représentés), tendant à tendre les courroies 9 entre les deux arbres fixes 10 en direction du nouveau mandrin 1. Les bras 5 portant les arbres 10 présentent avantageusement une découpe en portion de cercle 15 s'étendant entre les paliers des deux arbres fixes de support des courroies 9. Ainsi, un passage pour le mandrin 1 est dégagé sur les bras 5 permettant parfaitement l'application des courroies sur ledit mandrin 1 sans risque de mise en contact des bras 5 avec les extrémités du mandrin 1 ou avec les moyeux de support de ce dernier. Selon une caractéristique de l'invention, des dents 16 sont disposées à intervalles réguliers sur un arbre 17 s'étendant entre les bras 5 près de leur extrémité libre, c'est-à-dire à proximité des paliers de l'arbre fixe 10 le plus à l'extérieur par rapport aux bras pivotants 5, les extrémités desdites dents 16 dépassant les extrémités libres des bras 5 et s'étendant en pivotement vers le mandrin 1 vers l'intérieur par rapport à la découpe en portion de cercle 15, ces dents pivotantes 16 étant chargées à leur autre extrémité par des ressorts de rappel 18 et venant en butée contre des arrêts 19, les ressorts de rappel et les arrêts étant avantageusement montés sur des traverses reliant les bras 5. Ainsi, le premier moyen pivotant présente des éléments en forme de bec formés par les dents 16 et tendant à appliquer intimement l'extrémité de bande à enrouler sur le mandrin 1. 4 - Le couteau de coupe transversale 8 se présente sous forme d'un chariot guidé sur la traverse 7 et actionné par un vérin et coopère avec une enclume transversale 20 s'étendant également entre les bras 5, cette dite enclume formant une butée pour une enclume analogue 21 fixée à l'extrémité correspondante du deuxième moyen pivotant 4, le plan de coupe du couteau 8 étant préférentiellement situé à proximité de l'axe de l'arbre fixe 10 inférieur de guidage et de support des courroies élastiques parallèles 9 (figure 3). Le deuxième moyen pivotant 4 est constitué par deux bras parallèles supérieurs 22, montés à pivotement sur le châssis 6 de la machine à dérouler et actionnés chacun, à une extrémité, par un vérin 23, leur autre extrémité présentant une forme de crochet en arc de cercle 24, et par un ensemble 25 d'application de l'extrémité de bande sur le mandrin 1 s'étendant entre les bras 22. L'ensemble 25 d'application de l'extrémité de bande sur le mandrin 1 est constitué par des courroies élastiques parallèles 26, sans fin, montées sur au moins deux paires d'arbres parallèles 27 s'étendant entre les bras supérieurs 22. Les courroies élastiques parallèles 26 sont, de préférence, montées sur trois arbres parallèles 27 formant un triangle à section variable, dont l'un des côtés formés par les courroies 26 est déformable élastiquement par application contre le mandrin 1 et dont l'un des sommets, formé par l'un des arbres 27, est déplaçable par pivotement, par l'intermédiaire d'une paire de bras 28 (représentés par leur trait d'axe sur la figure 3). Par ailleurs, les courroies élastiques parallèles 26 sont chargées, en position de repos, par un dispositif de tension préalable constitué par un rouleau ou un arbre 29 monté de manière pivotante entre les bras supérieurs 22 par l'intermédiaire de leviers de pivotement 30, représentés par leur trait d'axe sur la figure 3, lesdits leviers étant chargés par des ressorts de rappel (non représentés), tendant à tendre les courroies 26 entre les deux arbres fixes 27 en direction du nouveau mandrin 1. Selon une autre caractéristique de l'invention, et comme le montre plus particulièrement la figure 3 des dessins annexés, l'ensemble 25 d'application de l'extrémité de bande sur le mandrin 1 est avantageusement monté, avec possibilité de déplacement, entre les bras supérieurs 22, au moyen de deux chariots de support 31 guidés dans des rails en arc de cercle 32, prévus sur les faces correspondantes des bras supérieurs 22, par l'intermédiaire de galets 33, l'un au moins desdits chariots 31 étant actionné en déplacement au moyen d'un vérin 34 (figure 2). Ce mode de réalisation permet, par application de l'ensemble 25 sur le nouveau mandrin 1, de débuter l'enroulement de la bande sur ledit nouveau mandrin 1, par déplacement des chariots 1 dans la position représentée en trait mixte fin à la figure 3, afin d'effectuer l'insertion du début de bande entre les courroies élastiques parallèles 9 du premier moyen pivotant 2 et le nouveau mandrin 1, puis, par un mouvement en arc de cercle de l'ensemble 25 en sens inverse, d'assurer un enroulement parfait de la première spire par accompagnement dudit début de bande sur au moins une spire, sans application de colle sur ledit nouveau mandrin 1. Afin de garantir un passage parfait du début de bande de la sortie du premier moyen pivotant 2, et en particulier des dents pivotantes 16, vers l'ensemble 25, le deuxième moyen pivotant 4 est avantageusement pourvu, entre les chariots supports 31, à intervalles réguliers, avec disposition en quinconce par rapport aux dents 16, de griffes longitudinales de guidage 35, dont l'extrémité tournée vers les dents 16 s'écarte du mandrin 1. A cet effet, les arbres 27 de guidage des courroies élastiques 26 sont avantageusement constitués par une pluralité de galets de faible longueur montés sur un axe de guidage en rotation formant simultanément un support pour les griffes longitudinales de guidage 35. Par l'application, au début de l'enroulement de l'extrémité de la bande sur le nouveau mandrin 1, ces griffes 35 sont insérées entre les dents 16 et assurent la continuité du passage et de l'application de ladite extrémité de bande sur ledit mandrin 1. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, les rails de guidage en arc de cercle 32 sont avantageusement munis, sur leur face tournée vers l'extérieur des bras 22, d'une crémaillère 36 engrenant avec un pignon correspondant 37 guidé sur le chariot 31, les pignons 37 des deux chariots 31 de support de l'ensemble 25 étant reliés entre eux par un arbre rigide. Ainsi, il est possible de ne prévoir qu'un seul vérin 34 d'actionnement d'un chariot 31, l'actionnement de ce seul chariot 31 ayant pour effet, par engrènement du pignon 37 correspondant avec la crémaillère 36, d'entraîner une rotation correspondante du pignon 37 de l'autre chariot 31 et, ainsi, par engrènement avec la crémaillère 36 correspondante, un entraînement et un déplacement synchrones dudit autre chariot 31. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque bras supérieur 22 est pourvu à son extrémité libre 24 en forme de crochet d'une butée 38 destinée à coopérer avec une butée réglable 39 prévue sur les bras 5 du premier moyen pivotant 2. Le contact entre ces deux butées correspond à la position de coupe transversale de la bande, dans laquelle les enclumes 20 et 21 serrent ladite bande en vue de la coupe par le couteau 8. -6- Par ailleurs, le deuxième moyen pivotant 4 est pourvu, entre les extrémités en forme de crochet en arc de cercle 24 des bras 22, d'un rouleau transversal 40 de déviation de la bande à couper et à enrouler. Ce rouleau 40 est tout particulièrement destiné à amener la bande à couper dans sa position de pincement par les enclumes 20 et 21. Le dispositif de coupe et d'application du début de bande d'une nouvelle bobine sur un mandrin d'un enrouleur fonctionne de la manière suivante: Dès qu'une bobine à enrouler est pleine, l'opérateur, qui a préalablement monté un nouveau mandrin 1 non encollé, déclenche la procédure de coupe de la bande et d'application de l'extrémité sur le nouveau mandrin 1. L'entraînement de la bobine pleine est arrêté et le premier moyen pivotant 2 est alors basculé par l'intermédiaire des vérins 11 dans sa position représentée à la figure 1, dans laquelle les courroies élastiques 9 s'appliquent en arc de cercle autour du mandrin 1 et le deuxième moyen pivotant 4 est basculé par l'intermédiaire des vérins 23, également dans la position représentée à la figure 1. Par ce basculement du deuxième moyen pivotant 4, la bande est déviée par le rouleau 40 et est amenée entre les enclumes 20 et 21. Le couteau de coupe transversale 8 est alors actionné, puis l'ensemble 25 est déplacé par les chariots 31 actionnés par le vérin 34 et se déplaçant en synchronisme grâce au pignon 37 engrenant avec les crémaillères 36 des rails de guidage 32, afin d'amener l'extrémité coupée de la bande entre l'extrémité des courroies 9 et le nouveau mandrin 1. L'entraînement de ce dernier est alors déclenché et l'ensemble 25 est déplacé en sens inverse, de manière à amener les griffes longitudinales de guidage entre les dents 16 et d'assurer une continuité de l'application de la bande sur le mandrin 1. Cette application avec pression par l'intermédiaire des courroies 9 et 26 assure un entraînement de la bande par le mandrin 1 sans collage de l'extrémité de bande. Après enroulement de quelques spires, les moyens pivotants 2 et 4 sont actionnés dans le sens d'un retour vers leur position de repos représentée à la figure 2 et l'enroulement de la nouvelle bobine est poursuivi de manière habituelle. Le déroulement des différentes opérations peut être contrôlé par un automate programmable ou analogue, de sorte que l'opérateur n'a besoin que de mettre en place le nouveau mandrin et d'intégrer les différents paramètres d'enroulement, à savoir la longueur de bande enroulée ou le diamètre de bobine, etc. De manière connue, pendant l'opération de coupe, la bande à enrouler est stockée dans un accumulateur de bande prévu en amont. 7- Grâce à l'invention, il est possible de réaliser une coupe et une application parfaite d'un début de bande à enrouler sur un nouveau mandrin, sans collage, en particulier dans le cas d'enroulement de matières fragiles. 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. -8- REVENDICATIONS 1. Dispositif de coupe et d'application, sans colle, du début de bande d'une nouvelle bobine sur un mandrin (1) d'un enrouleur caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un premier moyen pivotant (2) de coupe de la bande (3) à enrouler et d'application de l'extrémité de cette dernière sur un nouveau mandrin (1), sans encollage préalable de ce dernier, et par un deuxième moyen pivotant (4) d'introduction, après coupe, de l'extrémité de la bande (3) dans le premier moyen pivotant (2) et d'application de ladite bande (3) sur le nouveau mandrin (1). 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le premier moyen pivotant (2) est constitué par un châssis pivotant formé par une paire de bras (5) s'étendant parallèlement près des bords du châssis (6) de la machine à enrouler, reliés entre-eux par une traverse (7) de support d'un couteau de coupe transversale (8) et actionnés chacun par un vérin (11) et par un ensemble de courroies élastiques parallèles (9), sans fin, montées sur au moins une paire d'arbres parallèles (10), guidés en rotation, à leurs extrémités sur les bras (5). 3. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les courroies élastiques parallèles (9) sont, de préférence, montées sur trois arbres disposés parallèlement de manière à former en section verticale un triangle, dont l'un des côtés formés par les courroies (9) est déformable élastiquement par application contre le mandrin (1) et dont l'un des sommets, formé par l'un des arbres (10), est déplaçable par pivotement, par l'intermédiaire d'une paire de bras (12). 4. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les courroies élastiques parallèles (9) sont chargées, en position de repos, par un dispositif de tension préalable constitué par un rouleau ou un arbre (13) monté de manière pivotante sur le châssis formé par les bras (5) par l'intermédiaire de leviers de pivotement (14), lesdits leviers étant chargés par des ressorts de rappel tendant à tendre les courroies (9) entre les deux arbres fixes (10) en direction du nouveau mandrin (1). 5. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les bras (5) portant les arbres (10) présentent avantageusement une découpe en portion de cercle (15) s'étendant entre les paliers des deux arbres fixes (10) de support des courroies (9). -9- 6. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que des dents (16) sont disposées à intervalles réguliers sur un arbre (17) s'étendant entre les bras (5) près de leur extrémité libre, c'est-à-dire à proximité des paliers de l'arbre fixe (10) le plus à l'extérieur par rapport aux bras pivotants (5), les extrémités desdites dents (16) dépassant les extrémités libres des bras (5) et s'étendant en pivotement vers le mandrin (1) vers l'intérieur par rapport à la découpe en portion de cercle (15), ces dents pivotantes (16) étant chargées à leur autre extrémité par des ressorts de rappel (18) et venant en butée contre des arrêts (19), les ressorts de rappel et les arrêts étant avantageusement montés sur des traverses reliant les bras (5). 7. Dispositif, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le couteau de coupe transversale (8) se présente sous forme d'un chariot guidé sur la traverse (7) et actionné par un vérin et coopère avec une enclume transversale (20) s'étendant également entre les bras (5), cette dite enclume (20) formant une butée pour une enclume analogue (21) fixée à l'extrémité correspondante du deuxième moyen pivotant (4), le plan de coupe du couteau (8) étant préférentiellement situé à proximité de l'axe de l'arbre fixe (10) inférieur de guidage et de support des courroies élastiques parallèles (9). 8. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième moyen pivotant (4) est constitué par deux bras parallèles supérieurs (22), montés à pivotement sur le châssis (6) de la machine à dérouler et actionnés chacun, à une extrémité, par un vérin (23), leur autre extrémité présentant une forme de crochet en arc de cercle (24), et par un ensemble (25) d'application de l'extrémité de bande sur le mandrin (1) s'étendant entre les bras (22). 9. Dispositif, suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'ensemble (25) d'application de l'extrémité de bande sur le mandrin (1) est constitué par des courroies élastiques parallèles (26), sans fin, montées sur au moins deux paires d'arbres parallèles (27) s'étendant entre les bras supérieurs (22). 10. Dispositif, suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les courroies élastiques parallèles (26) sont, de préférence, montées sur trois arbres parallèles (27) formant un triangle à section variable, dont l'un des côtés formés par les courroies (26) est déformable élastiquement par application contre le mandrin (1) et dont l'un des sommets, formé par l'un des arbres (27), est déplaçable par pivotement, par l'intermédiaire d'une paire de bras (28). 11. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que les courroies élastiques parallèles (26) sont chargées, en position de repos, par un dispositif de tension préalable constitué par un rouleau - 10- ou un arbre (29) monté de manière pivotante entre les bras supérieurs (22) par l'intermédiaire de leviers de pivotement (30), lesdits leviers étant chargés par des ressorts de rappel tendant à tendre les courroies (26) entre les deux arbres fixes (27) en direction du nouveau mandrin (1). 12. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que l'ensemble (25) d'application de l'extrémité de bande sur le mandrin (1) est avantageusement monté, avec possibilité de déplacement, entre les bras supérieurs (22), au moyen de deux chariots de support (31) guidés dans des rails en arc de cercle (32), prévus sur les faces correspondantes des bras supérieurs (22), par l'intermédiaire de galets (33), l'un au moins desdits chariots (31) étant actionné en déplacement au moyen d'un vérin (34). 13. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1, 6, 8, 9 et 12, caractérisé en ce que, afin de garantir un passage parfait du début de bande de la sortie du premier moyen pivotant (2), et en particulier des dents pivotantes (16), vers l'ensemble (25), le deuxième moyen pivotant (4) est avantageusement pourvu, entre les chariots supports (31), à intervalles réguliers, avec disposition en quinconce par rapport aux dents pivotantes (16), de griffes longitudinales de guidage (35), dont l'extrémité tournée vers les dents pivotantes (16) s'écarte du mandrin (1). 14. Dispositif, suivant la revendication 13, caractérisé en ce que les arbres (27) de guidage des courroies élastiques (26) sont avantageusement constitués par une pluralité de galets de faible longueur montés sur un axe de guidage en rotation formant simultanément un support pour les griffes longitudinales de guidage (35). 15. Dispositif, suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les rails de guidage en arc de cercle (32) sont avantageusement munis, sur leur face tournée vers l'extérieur des bras (22), d'une crémaillère (36) engrenant avec un pignon correspondant (37) guidé sur le chariot (31), les pignons (37) des deux chariots (31) de support de l'ensemble (25) étant reliés entre eux par un arbre rigide. 16. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 8, 9, 11 et 12, caractérisé en ce que chaque bras supérieur (22) est pourvu à son extrémité libre (24) en forme de crochet d'une butée (38) destinée à coopérer avec une butée réglable (39) prévue sur les bras (5) du premier moyen pivotant (2). 17. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1, 6, 8, 9 11, 12 et 16, caractérisé en ce que le deuxième moyen pivotant (4) est pourvu, - 11 - entre les extrémités en forme de crochet en arc de cercle (24) des bras (22), d'un rouleau transversal (40) de d6viation de la bande à couper et à enrouler.