Brevet FR2749572A1 — publié le 19971212

La présente invention concerne un dispositif assurant le support et le déroulement de bobines de ruban adhésif, qui peuvent être soit des bobines à enroulement simple, soit des bobines dites trancannées. Le dispositif objet de la présente invention peut s'intégrer à différents équipements ou machines, manuels ou semiautomatiques ou automatiques, qui dans le cadre de diverses applications ont pour fonction principale, secondaire ou auxiliaire d'assurer le déroulement de bobines de ruban adhésif. A titre de premier exemple, on peut ici citer les dispositifs qui, à l'issue de la fabrication de bobines de bandes adhésives dites "mères", de grande largeur, assurent le déroulement de celles-ci selon un processus continu, pour assurer leur coupe suivant des lignes parallèles et régulièrement espacées, réalisant la séparation de N rubans de largeur conventionnelle ou standardisée, puis le réenroulement de ces rubans en vue de l'obtention de N bobines dites "filles", destinées à une exploitation industrielle ou commerciale. Un autre exemple est le déroulement de bobines de ruban adhésif pour la fabrication d'éléments à base de ruban adhésif, de longueur prédéterminée, notamment pour la fabrication d'éléments constituant des poignées de portage, une fois appliqués et collés sur des articles ou des produits divers. Dans une bobine de ruban adhésif, les spires successives formées par le ruban ont évidemment la particularité de coller les unes sur les autres, et il en résulte que le déroulement de la bobine s'effectue obligatoirement par tirage du ruban adhésif, et avec un décollement de ce ruban adhésif. On constate habituellement que le décollement se produit non pas d'une façon régulière et continue, mais d'une façon brutale et .acoade, et que le dEroulement de ce genre de bobines s'effectue ainsi par à-coups. Le phénomène de déroulement par à-coups est généralement constatable par simple observation du déroulement manuel d'une bobine de ruban adhésif montée libre ou non sur un axe, le déroulement étant effectué par une traction manuelle exercée sur l'extrémité du ruban adhésif. Dans le cas d'un déroulement manuel, ce phénomène d'à-coups comporte les inconvénients suivants - I1 provoque un inconfort du point de vue auditif, lié à la génération d'un bruit non continu, au point de "décollage" du ruban adhésif par rapport au ruban restant sur la bobine. - I1 provoque aussi un inconfort du point de vue sensitif, au niveau de la main de l'opérateur exerçant une traction sur l'extrémité du ruban adhésif. - Le déroulement irrégulier et incontrôlé du ruban adhésif est aussi la cause d'une difficulté de positionnement de l'extrémité libre tirée du ruban en un point préalablement défini; il en résulte une imprécision de la longueur de ruban tirée. Dans le cas d'un déroulement en mode semiautomatique ou automatique, on constate de nouveau les inconvénients précédemment signalés d'un inconfort du point de vue auditif, et d'une difficulté ou impossibilité de positionnement précis de l'extrémité du ruban adhésif. De plus, le phénomène du déroulement par à-coups engendre alternativement des tensions et des détentes du ruban adhésif. Les détentes sont susceptibles de produire des "mous" du ruban déroulé, sur son parcours, et de favoriser ainsi un retournement partiel ou total du ruban adhésif, qui collera alors sur lui-même ou sur d'autres parties, perturbant ainsi fortement le fonctionnement du dispositif concerné. Ce risque existe en particulier dans le cas d'un changement du plan de circulation du ruban adhésif, par exemple de 900, lequel peut être obligatoire dans le cas de certaines utilisations ou applications. A ce sujet, il est rappelé que les galets de circulation et de renvoi du ruban adhésif sont habituellement de nature différente, selon qu'ils sont en contact ou non avec la face adhésive du ruban. Les galets en contact avec la face adhésive sont généralement non lisses, en particulier moletés, ou bien constitués ou revêtus de matériaux anti-adhésifs. Les galets en contact avec la face non adhésive du ruban sont généralement lisses, et réalisés en un matériau quelconque, au choix du constructeur. Dans ce contexte, un retournement partiel ou total du ruban adhésif, du à une détente, entraîne non seulement une présentation incorrecte du ruban au poste d'application et de collage de ce ruban, mais aussi un risque de collage du ruban sur des galets non prévus pour le contact avec la face adhésive du ruban, ceci provoquant généralement la rupture du ruban adhésif. Les tensions et détentes alternées peuvent, en outre, être directement la cause de ruptures du ruban adhésif. Pour s'opposer au phénomène ici considéré, on peut envisager d'inclure, dans des équipements ou machines industriels, des systèmes de compensation des à-coups, agissant sur des zones du ruban adhésif déjà déroulé, en un point situé entre la bobine et l'actionneur de déroulement par tirage. I1 ne peut toutefois s'agir que de systèmes complexes, du type asservissement avec boucle de réaction, capables de mesurer en continu les paramètres physiques liés au décollement du ruban adhésif, au point de séparation (ce qui est déjà en soi difficile dans le cas présent), et capables aussi d'assurer l'intégration de ces paramètres en vue de réagir sur l'actionneur à des fins de correction en continu de certains paramètres, tels que la vitesse de cet actionneur. De tels systèmes complexes, même s'ils existent, ne sauraient entre généralisables, déjà en considérant le seul aspect économique. Les systèmes de compensation existants sur un grand nombre de machines automatiques et en particulier sur les machines de fabrication et/ou de pose de poignées à base de ruban adhésif (par exemple sur des emballages groupés de bouteilles ou autres récipients), agissant sur des zones de ruban adhésif déjà déroulées comme précédemment indiqué, sont généralement réalisés à l'aide de dispositifs à ressorts et/ou actionneurs pneumatiques, et de contrepoids. Ces dispositifs ont les principaux inconvénients suivants - Ils exercent une force résistante supplémentaire, s'ajoutant à la force de résistance au décollement du ruban adhésif de la bobine, et pouvant être un inconvénient additionnel à l'utilisation et/ou l'application - Le réglage et le calibrage de ces dispositifs sont délicats et difficiles à réaliser, parce que généralement prévus seulement pour un produit de type donné provenant d'un fabricant déterminé. Pour tout autre produit, différent par sa nature ou son origine, il convient d'effectuer de nouveaux réglages. - Les réglages et calibrages ne sont pas optimisables, même pour un produit donné, en raison des variables physico-chimiques non maîtrisables, telles que celles liées à l'environnement, par exemple la température ou l'hygrométrie qui peuvent varier de façon importante. - Les coûts de réalisation et d'exploitation de ces dispositifs sont non négligables, bien que difficilement mesurables. De plus, l'utilisation de tels systèmes de compensation est entièrement exclue pour des bobines à déroulage manuel. I1 convient d'ajouter que de simples systèmes de freinage des bobines, généralement connus, ne sont pas appropriés pour s'opposer efficacement au phénomène du déroulement par à-coups. D'une façon générale, le déroulement par à-coups des bobines de ruban adhésif est plus ou moins constatable, en fonction de la composition physicochimique des différents produits entrant dans la composition du ruban adhésif. Le phénomène d'à-coups est d'autant plus accentué que le film-support de l'adhésif est plus rigide et moins élastique; en particulier, l'utilisation d'un film en polypropylène conduit à des à- coups importants. Ce phénomène d'à-coups est aussi d'autant plus important que l'épaisseur du film est grande Par contre, le mode de tirage du ruban, manuel ou mécanisé, n'influe pas sur l'avance du ruban et sur la rotation correspondante de la bobine, car le décollement est intrinséquement lié à la bobine, au point ou dans la zone de séparation du ruban adhésif de la bobine. Partant de ce constat, il est apparu à l'inventeur que, pour éviter le phénomène d'à-coups d'une manière efficace, aussi bien en cas de tirage manuel que de tirage mécanisé, il convenait d'intervenir au niveau du point ou de la zone de séparation du ruban adhésif de la bobine. La présente invention a donc pour but de fournir un dispositif de déroulement de bobines de ruban adhésif, supprimant les à-coups et leurs conséquences désavantageuses, qui soit de structure simple, de réalisation économique et de fonctionnement sur, et soit adaptable à des bobines de toutes formes et dimensions, l'invention apportant une solution applicable aussi bien aux bobines à déroulement par tirage manuel qu'aux bobines à déroulement par tirage mécanisé, auquel cas le recours à des systèmes de compensation complexes devient inutile. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un dispositif de support et de déroulement de bobines de ruban adhésif, qui comprend deux guides opposés sensiblement verticaux entre lesquels est monté, mobile verticalement, un arbre horizontal portant, ou constituant lui-même, des moyens de support et/ou de centrage et/ou de blocage d'une bobine de ruban adhésif, l'arbre traversant la bobine en cours de déroulement, tandis qu'est prévu, sous ledit arbre, un galet ou rouleau d'axe horizontal sur lequel la bobine en cours de déroulement prend appui par l'effet de son propre poids, ajouté à celui de l'arbre et des moyens associés, le ruban adhésif déroulé se séparant de la bobine au niveau de sa génératrice de contact avec le galet ou rouleau d'appui. Grâce à cette disposition, d'une part le remplacement de la bobine devient aisé ou le demeure, et d'autre part, le déroulement du ruban adhésif à partir de la bobine s'effectue sans les à-coups habituellement constatés donc sans les inconvénients (bruit, imprécision, etc...) liés à ces à-coups. En effet, la force de réaction appliquée à la bobine par le galet ou rouleau, sur la génératrice de contact, et liée à la force de tirage du ruban, annihile toute tendance à une marche par à-coups, en empêchant tout décollement brutal du ruban adhésif. Dans le cas d'une bobine à enroulement simple, de largeur égale à celle du ruban adhésif, le galet d'appui situé sous l'arbre horizontal traversant la bobine est, avantageusement, un galet en forme de diabolo, comportant au moins une gorge de largeur sensiblement égale à celle du ruban adhésif, et apte à assurer par lui-même le centrage de la bobine, en évitant toute déviation latérale. Dans le cas d'une bobine trancannée ou non, de largeur importante, le dispositif utilise plutôt un rouleau d'appui, de longueur au moins égale à la largeur de la bobine, tandis que l'arbre horizontal, surmontant le rouleau d'appui, porte vers ses extrémités des organes de centrage et/ou de blocage, coopérant avec les extrémités correspondantes du mandrin de la bobine traversée par cet arbre. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes de réalisation de ce dispositif de support et de déroulement de bobines de ruban adhésif Figure 1 est une vue de face, avec coupe partielle, d'un premier dispositif conforme à l'invention, destiné à une bobine à enroulement simple; Figure 2 est une vue en coupe de ce premier dispositif, suivant II-II de figure 1; Figure 3 est une vue de face, avec coupe partielle, d'un autre dispositif selon l'invention, destiné à une bobine de largeur importante, notamment une bobine trancannée; Figure 4 est une vue en coupe de cet autre dispositif, suivant IV-IV de figure 3. Les figures 1 et 2 représentent un dispositif adapté au support et au déroulement d'une bobine 1 de ruban adhésif 2, à enroulement simple, la bobine 1 possédant un mandrin 3 par exemple en carton. Le dispositif comprend deux colonnes de guidage verticales opposées 4 et 5, qui prolongent vers le haut des éléments respectifs 6 et 7 appartenant à un bâti ou châssis, représenté très partiellement. Entre les deux colonnes 4 et 5 est monté un arbre horizontal 8, mobile verticalement, dont les extrémités comportent deux trous lisses librement traversés respectivement par les deux colonnes 4 et 5. L'arbre horizontal 8 porte deux organes accolés 9 et 10 de support et de centrage de la bobine 1, dits "centreurs". Plus particulièrement, l'arbre 8 est épaulé en 11, et il présente un filetage 12 sur lequel est vissé l'un des centreurs 9, qui peut ainsi bloquer l'autre centreur 10 contre l'épaulement 11 de l'arbre 8. Chaque centreur 9 ou 10 présente lui-même un épaulement annulaire. Sous l'arbre horizontal 8 est disposé un galet d'appui 13 en forme de diabolo, monté libre en rotation sur un axe horizontal 14 tenu, par ses extrémités, entre les éléments de bâti 6 et 7. La gorge 15 du galet 13 possède une largeur L sensiblement égale, mais légèrement supérieure à la largeur du ruban adhésif 2. En cours d'utilisation, la bobine 1 est traversée en son centre par l'arbre horizontal 8, et elle repose par sa périphérie sur le galet 13. Plus particulièrement, le mandrin 3 de la bobine 1 est monté librement tournant sur les deux centreurs 9 et 10, entre leurs épaulements respectifs, tandis que la bobine 1 prend appui par sa périphérie, sous l'effet de son propre poids augmenté du poids de l'arbre 8 et des centreurs 9 et 10, dans la gorge 15 du galet 13. En se référant à la figure 2, le ruban adhésif 2 est décollé de la bobine 1 au niveau de la génératrice de contact C de la bobine 1 avec le galet d'appui 13, et ce ruban 2 s'enroule autour du galet 13, sur une fraction de tour; la force de réaction appliquée par le galet d'appui 13, sur la génératrice de contact C de la bobine 1, est liée à la force de tirage F du ruban 2 comprise dans les limites de l'angle A, ce qui annihile toute tendance de marche par a-coups, et permet de maîtriser le déroulement du ruban adhésif 2 en procurant un déroulement régulier. La descente gravitaire de l'arbre 8, au fur et à masure du déroulement, permet de conserver ce fonctionnement sans à- coups jusqu'au dévidage complet de la bobine 1. Ensuite, le remplacement de la bobine 1 peut être aisément effectué, en séparant l'arbre 8 des colonnes de guidage 4 et 5, par une coulissement vers le haut, et en dévissant le centreur 9. A titre comparatif, si le ruban adhé & sif 2 était déroulé à peu près tangentiellement depuis une bobine 1 simplement montée libre en rotation autour de son axe, avec une force de tirage F1 comprise à l'intérieur de l'angle Al, le déroulement s'effectuerait par à-coups, ce que l'invention vise précisément à éviter. Les figures 3 et 4, sur lesquelles les éléments correspondant à ceux précédemment décrits sont indiqués par les mêmes repères, représentent un dispositif adapté au support et au déroulement d'une bobine 1 de ruban adhésif 2 qui est une bobine trancannée, de largeur importante, multiple de celle du ruban 2. L'arbre horizontal 8 porte à ses extrémités deux organes opposés 16 et 17 de centrage et de blocage, qui coopèrent avec les extrémités correspondantes du mandrin 3 de la bobine 1. Dans la mesure où les organes 16 et 17 et une action de serrage assurant l'immobilisation de la bobine 1 sur l'arbre 8, celui-ci peut-être guidé en rotation par tous moyens mécaniques appropriés, tels que des roulements. Les deux extrémités de l'arbre 8 sont liées à des coulisseaux mobiles verticalement le long des deux colonnes de guidage 4 et 5 qui surmontent deux parties opposées 6 et 7 du châssis de la machine concernée. Un rouleau d'appui 18, de longueur légèrement supérieure à la largeur de la bobine 1, est monté librement tournant autour d'un axe horizontal 14, entre les deux parties de châssis 6 et 7. Le rouleau 18 est réalisé dans une matière appropriée, tenant compte du fait que les bobines trancannées ne présentent pas une surface d'appui parfaite sur ce rouleau 18. Comme l'illustre la figure 4, le fonctionnement de ce dispositif est analogue à celui de la première forme de réalisation et il permet, de la même manière, la suppression des à- coups. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux deux seules formes d'exécution de ce dispositif de support et de déroulement pour bobines de ruban adhésif qui ont été décrites ci-dessus, à tire d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. En particulier, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention par des modifications de détail, ou par le recours à tous équivalents, tel que le remplacement des colonnes par d'autre moyens de guidage, ou encore par des adaptations permettant notamment à un même dispositif de recevoir des bobines de diverses largeurs, par exemple en munissant le galet d'appui de gorges multiples étagées. Dans le cas de bobines trancannées ou non de largeur importante, et/ou réputées lourdes, le dispositif peut être complété par une assistance, par exemple pneumatique, agissant sur l'élévation ou la descente de l'arbre support de la bobine, et facilitant ainsi la mise en place et le remplacement de la bobine. Enfin, ce dispositif évitant les à-coups de déroulement du ruban n'exclut pas l'utilisation conjointe de moyens, de type connu, propres à assurer un bon contrôle de la bobine elle-même, et en particulier un contrôle de son inertie, ces moyens étant par exemple des freins d'arrêt ou de ralentissement de la bobine. REVENDICATION8 1- Dispositif de support et de déroulement de bobines de ruban adhésif, caractérisé en ce que, pour éviter un déroulement par à-coups, il comprend deux guides opposés sensiblement verticaux (4, 5) entre lesquels est monté, mobile verticalement, un arbre horizontal (8) portant, ou constituant lui-même, des moyens de support et/ou de centrage et/ou de blocage (9,10,11,12;16,17) d'une bobine (1) de ruban adhésif (2), l'arbre (8) traversant la bobine (1) en cours de déroulement, tandis qu'est prévu, sous ledit arbre (8), un galet (13) ou rouleau (18) d'axe horizontal (14) sur lequel la bobine (1) en cours de déroulement prend appui par l'effet de son propre poids, ajouté à celui de l'arbre (8) et des moyens associés (9,10; 16,17), le ruban adhésif (2) se séparant de la bobine (1) au niveau de sa génératrice de contact (C) avec le galet (13) ou rouleau (18) d'appui. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas d'une bobine à enroulement simple, le galet d'appui (13) situé sous l'arbre horizontal (8) traversant la bobine (1) est un galet en forme de diabolo (13), comportant au moins une gorge (15) de largeur (L) sensiblement égale, mais légèrement supérieure à celle du ruban achésif (2). 3- Dispositif selon la revendication 2, catactérisé en ce que l'arbre horizontal (8) porte deux organes accolés (9,10) de support et de centrage de la bobine (1), ou "centreurs", l'arbre (8) étant épaulé (en 11) et présentant un filetage (12) sur lequel est vissé l'un des centreurs (9), qui bloque ainsi l'autre centreur (10) contre l'épaulement (11) de l'arbre (8). 4- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas d'une bobine trancannée ou non, de largeur importante, le dispositif utilise un rouleau d'appui (18), de longueur au moins égale à la largeur de la bobine (1), tandis que l'arbre horizontal (8), surmontant le rouleau d'appui (18), porte vers ses extrémités des organes de centrage et/ou de blocage (16,17), coopérant avec les extrémités corrrespondantes du mandrin (3) de la bobine (1) traversée par cet arbre (8). 5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'arbre (8), pourvu d'organes de centrage et de blocage (16,17) de la bobine (1), est guidé en rotation par des moyens mécaniques, tels que des roulements.