Brevet FR2781717A1 — publié le 20000204

Les films de matière synthétique bi-orientés sont obtenus à partir d'un ruban extrudé, après que de la matière à l'état fondu ait été déposée sur un tambour de coulée. Le ruban passe ensuite dans une machine d'étirage longitudinal, dans lequel l'étirage est réalisé en raison d'un différentiel de vitesse entre différents cylindres successifs. Le ruban passe ensuite dans une machine d'étirage transversal, dans lequel le ruban est tenu par des pinces montées sur des chaînes, dont l'écartement augmente progressivement. Lors de la mise en production de l'installation, le film primaire est introduit à basse vitesse dans la machine d'étirage longitudinal. Lors de cette introduction, le taux d'étirage est d'environ 1, ce qui fait que le film conserve l'épaisseur de départ. Il est donc trop épais pour être introduit directement dans les pinces de la machine d'étirage transversal. Dans ces conditions, le ruban est tout d'abord placé sur une enrouleuse auxiliaire disposée entre la machine d'étirage longitudinal et la machine d'étirage transversal, puis le taux d'étirage longitudinal est progressivement augmenté, soit au taux final, soit à un taux intermédiaire, ce qui a comme conséquences la réduction de l'épaisseur du ruban et une augmentation de la vitesse. Lorsque le taux d'étirage désiré est atteint, le ruban est prélevé à la main et introduit dans les pinces de la machine d'étirage transversal pour être étiré transversalement avant d'être amené sur une enrouleuse disposée à l'aval de la machine. Lorsque ces opérations ont été réalisées, la vitesse est progressivement augmentée jusqu'à la vitesse de production souhaitée. Toutefois de telles opérations sont complexes et dangereuses pour les opérateurs, et se traduisent sur des machines rapides et à haut débit par une perte de matière importante. Il peut être noté que sur une installation moderne, la vitesse de production est supérieure à 300 mètres de ruban par minute, alors qu'il est extrêmement difficile d'introduire manuellement un ruban dans des pinces à des vitesses de production supérieures à 150 mètres par minute. La différence importante entre les deux niveaux de vitesse rend nécessaire l'existence d'une période dite de montée en vitesse qui est longue et pendant laquelle la qualité du film n'est pas satisfaisante, la machine n'ayant pas le temps de se stabiliser. Le but de l'invention est de fournir un dispositif d'introduction automatique d'un ruban de film de matière synthétique dans une machine d'étirage transversal, à grande vitesse, et sans intervention manuelle, c'est à dire en toute sécurité pour les opérateurs. A cet effet, le dispositif qu'elle concerne, destiné à l'introduction automatique d'un ruban de film de matière synthétique en provenance d'une machine d'étirage longitudinal, dans une machine d'étirage transversal, cette dernière comportant deux chaînes sans fin portant des pinces destinées à saisir les bords du ruban, les deux chaînes en vis à vis s'écartant progressivement l'une de l'autre pour réaliser l'étirage transversal du film, les deux chaînes passant au niveau de l'entrée de la machine sur des roues de changement de direction appelées tourteaux, un mandrin d'enroulement auxiliaire étant disposé à la sortie de la machine d'étirage longitudinal, en-dessous de cette sortie, est caractérisé en ce qu'il comprend: - un cylindre fixe d'axe perpendiculaire à l'axe de défilement du film, placé en amont de l'entrée de la machine d'étirage transversal, et dont la génératrice inférieure est située dans le plan de déplacement du film dans la machine d'étirage transversal, - un caisson d'axe perpendiculaire à l'axe de défilement du film, monté sur un support mobile, pour pouvoir être déplacé entre une position escamotée et une position dans laquelle le caisson est situé entre le cylindre fixe et l'entrée de la machine d'étirage transversal, la face supérieure du caisson étant alors disposée sensiblement dans le plan de déplacement du film dans la machine d'étirage transversal, le caisson servant au logement d'un moins un couteau déplaçable dans la direction de l'axe du caisson et escamotable, pour pouvoir dépasser ou non d'une fente ménagée dans la face supérieure du caisson, et - deux tables élévatrices associées chacune à un tourteau de la machine d'étirage transversal et déplaçables entre une position basse et une position dans laquelle elles sont situées dans le plan de circulation des pinces de préhension du film. Le ruban de film étant en cours d'enroulement et descendant presque verticalement sur le mandrin d'enroulement auxiliaire, le caisson est déplacé pour présenter la bande devant les pinces, à l'entrée de la machine d'étirage transversal. Après ce positionnement le ruban est coupé, la partie coupée prenant appui sur les tables élévatrices qui positionnent l'extrémité du ruban ainsi formée entre les pinces de préhension de la machine d'étirage transversal. Suivant une caractéristique de l'invention, les deux tourteaux de la machine d'étirage transversal sont déplaçables transversalement l'un par rapport à l'autre. En outre, les deux tourteaux de la machine d'étirage transversal sont équipés de deux détecteurs de position des lisières du film, qui stoppent le rapprochement des tourteaux lorsque les fonds des pinces sont alignés avec les bords du film. Avantageusement dans ce cas, les détecteurs de position des lisières du film sont liés mécaniquement aux deux tourteaux et sont disposés en amont du cylindre fixe. Les deux tourteaux d'entrée de la machine d'étirage étant en position écartée, ils se rapprochent jusqu'à ce que les détecteurs de lisières du film repèrent les bords du film, permettant ainsi d'aligner les fonds des pinces avec les bords du film. Dans cette position, le mouvement de rapprochement des tourteaux est stoppé avant l'opération de découpe du ruban précédant la prise en charge de celui-ci par les pinces de la machine d'étirage transversal. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le caisson contient deux couteaux coaxiaux dont les déplacements sont commandés de façon symétrique, de l'extérieur vers le centre. Avantageusement, les couteaux sont entraînés par un système à vitesse variable et sont montés sur un système oscillant de manière à s'orienter librement en fonction de I'angle de découpe du ruban. Compte tenu de l'avance du ruban, les deux couteaux se déplaçant de l'extérieur vers l'intérieur vont produire une découpe en forme de V, assurant la formation de deux cornes latérales en matière synthétique semi-rigide qui, libérées de toute contrainte de traction, suivent leur déplacement à l'horizontale pendant que la partie centrale du ruban continue à être tractée par le mandrin d'enroulement auxiliaire. Les cornes latérales quittant le caisson sont immédiatement reprises, supportées et guidées par les deux tables élévatrices. Lorsque les deux couteaux arrivent au centre, et se rapprochent jusqu'à être à quelques millimètres l'un de l'autre, minimum requis pour la fixation des lames, les couteaux sont rétractés. Les tensions opposées résultant d'une part de la traction des pinces de préhension et, d'autre part, de la traction du mandrin d'enroulement auxiliaire provoquent la rupture de la petite bande centrale qui n'a pas été coupée par les couteaux. Afin d'éviter la propagation ou le maintien d'une déchirure dans le sens de l'étirage longitudinal, après la rupture de la languette centrale, ce dispositif comporte un couteau disposé en amont du caisson, sur l'axe de défilement du ruban, actionné par un vérin pneumatique pour perforer transversalement le film sur une largeur de plusieurs centimètres et stopper tout risque de propagation de déchirure consécutivement à la découpe du film. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le caisson est équipé d'un rouleau de détour assurant le guidage du ruban vers le mandrin d'enroulement auxiliaire, avant introduction dans la machine d'étirage transversal. Selon une forme d'exécution de ce dispositif, le caisson est fixé sur un châssis monté pivotant sur un portique ou similaire indépendant ou appartenant à la machine d'étirage longitudinal. Conformément à un mode de mise en oeuvre, ce dispositif comprend des moyens de commande réalisant les opérations successives suivantes après que le ruban sortant de la machine d'étirage longitudinal soit en cours d'enroulement sur le mandrin d'enroulement auxiliaire: - amenée du caisson dans sa position située entre le cylindre fixe et les tourteaux d'entrée de la machine d'étirage transversal, - rapprochement des tourteaux jusqu'à ce que les fonds des pinces soient alignés avec les bords du ruban, déplacement vers le haut des tables élévatrices, - synchronisation de la vitesse des chaînes portant les pinces avec celle de la machine d'étirage longitudinal, - découpe du ruban à l'aide des couteaux, - engagement de l'extrémité découpée du ruban entre les pinces de préhension, - arrêt du mandrin d'enroulement auxiliaire, et - escamotage du caisson. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif. - Figures 1 à 4 sont quatre vues en perspective du dispositif au cours de quatre phases de fonctionnement, - Figure 5 en est une vue en coupe longitudinale au cours de la phase correspondant à la figure 2, c'est à dire juste avant découpe du ruban, - Figure 6 en est une vue de dessus au cours de la phase de découpe transversale du ruban de film et d'amenée des bordures de ce ruban à la machine d'étirage transversal. Le dispositif selon l'invention est interposé entre la sortie 2 d'une machine d'étirage longitudinal, et l'entrée 3 d'une machine d'étirage transversal d'un ruban de film de matière synthétique. A la sortie de la machine d'étirage longitudinal, et sous cette sortie, est disposé un mandrin 4 d'enroulement auxiliaire, sur lequel le ruban 5 sortant de la machine d'étirage longitudinal est amené après passage sur un rouleau 6 d'axe transversal à la direction de défilement du ruban. Lorsque la production est lancée, le ruban 5 est enroulé sur le mandrin 4, dont la vitesse d'entraînement est asservie à la vitesse de la machine d'étirage longitudinal. L'opérateur peut effectuer les opérations de réglage de la machine d'étirage longitudinal, et accroître la vitesse de défilement du ruban. Ces réglages étant effectués, l'étape suivante consiste à introduire le plus rapidement possible le ruban 5 dans la machine d'étirage transversal. Cette introduction est réalisée à l'aide du dispositif selon I'invention. Ce dispositif comprend un cylindre 7 fixe, d'axe perpendiculaire à l'axe de défilement du ruban, placé en amont de l'entrée de la machine d'étirage, et dont la génératrice inférieure est située dans le plan de déplacement du film dans la machine d'étirage transversal, ce plan étant défini par le parcours des pinces de préhension 8. Ces pinces de préhension, schématisées par la référence 8 au dessin, sont montées sur deux chaînes sans fin, s'écartant progressivement l'une de l'autre pour réaliser l'étirage transversal du film, et passant chacune, au niveau de l'entrée de la machine, sur des roues de changement de direction 9 appelées tourteaux. Chaque tourteau est équipé d'une table élévatrice 10, sensiblement horizontale, déplaçable entre une position basse o elle est située en dessous du plan de défilement du ruban, et une position haute dans laquelle elle est située sensiblement dans le plan du ruban, lors du défilement de celui-ci. Le dispositif selon l'invention comprend également un caisson 12 monté sur un châssis 13, ce châssis étant monté pivotant sur un portique 14, I'actionnement en pivotement étant réalisé par un vérin 15. Le caisson est pivotant entre une position représentée à la figure 1 o il permet le libre enroulement du ruban 5 sortant de la machine d'étirage longitudinal sur le mandrin d'enroulement auxiliaire, et une position active, représentée aux figures 2 et suivantes, dans laquelle le caisson est disposé entre le cylindre fixe 7 et l'entrée de la machine d'étirage transversal, la face supérieure 16 du caisson étant située dans le plan de déplacement du film dans la machine d'étirage transversal. L'arête inférieure et située à droite au dessin, dans les phases représentées aux figures 2 et suivantes, est équipée d'un rouleau de détour 17 assurant le guidage du ruban vers le mandrin d'enroulement auxiliaire, après contournement du caisson 12. Le caisson sert au logement de deux couteaux 18 déplaçables dans la direction de l'axe du caisson et escamotables, afin de pouvoir dépasser ou non d'une fente 19 débouchant dans la face supérieure du caisson. Les deux couteaux 18 ont des déplacements symétriques et convergents de l'extérieur vers le milieu du caisson. Cette symétrie du mouvement peut être donnée par un système vis-écrou à pas inversé, ou par un système à câble. Ce déplacement est motorisé par un système à vitesse variable, de manière à permettre le contrôle et l'ajustement des vitesses ainsi que le profil de la découpe. Les couteaux 18 sont d'une part escamotables et, d'autre part, montés sur un système oscillant de manière à s'orienter librement en fonction de l'angle de découpe. Les deux tourteaux 9 sont déplaçables transversalement à la direction de défilement de la bande, I'un par rapport à l'autre. Chaque tourteau est équipé d'un détecteur de position de lisière du film 20, disposé en amont du cylindre fixe 7, ces détecteurs stoppant le rapprochement des tourteaux lorsque les fonds des pinces des deux chaînes en vis à vis de la machine d'étirage transversal sont alignés avec les bords du ruban. Ce dispositif comprend enfin un couteau 22, monté en amont du caisson 12, et actionné par un vérin 23, qui a pour but de perforer transversalement le ruban dans la partie centrale de celui-ci sur une largeur de plusieurs centimètres en vue d'éviter toute propagation de déchirure. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant. Pour réaliser le réglage de la machine d'étirage longitudinal, le ruban 5 de film descend presque verticalement sur le mandrin d'enroulement auxiliaire 4. Lorsque les réglages sont effectués et que la machine d'étirage longitudinal a atteint sa vitesse de fonctionnement normal, il est procédé à l'introduction du ruban dans la machine d'étirage transversal. Le dispositif se trouve dans la position représentée à la figure 1. Il est alors procédé à la mise en position active du caisson 12, qui prend la position occupée aux figures 2 et 5. Dans cette position le ruban passe derrière le cylindre fixe 7, sur la face supérieure du caisson 12, et contourne celui-ci après passage sur le rouleau 17. Les tourteaux 9 d'entrée de la machine d'étirage transversal sont écartés en position d'attente, puis actionnés dans un sens de rapprochement jusqu'à ce que les détecteurs 20 détectent les bords du ruban 5. Ces détecteurs sont mécaniquement liés aux tourteaux 9 et sont placés juste en amont du cylindre fixe 7. Ils permettent d'aligner les fonds des pinces 8 avec les bords du ruban. Les deux tables élévatrices 10 sont amenées à la hauteur des pinces 8. Ces tables élévatrices ont pour but de soutenir le ruban pendant la phase d'introduction dans la machine d'étirage transversal. Les chaînes de la machine d'étirage transversal sont à ce moment synchronisées à la vitesse de la machine d'étirage longitudinal et du mandrin auxiliaire d'enroulement. Les couteaux 18 disposés de part et d'autre du ruban, comme montré à la figure 2, dépassent du plan supérieur du caisson. Ces deux couteaux sont déplacés simultanément vers l'axe du ruban. La combinaison de l'avancement du ruban et du déplacement des couteaux il se forme deux cornes latérales 24, comme montré aux figures 3 et 6. Ces cornes étant libérées de toute contrainte de traction poursuivent leur déplacement à l'horizontale pendant que la partie centrale du ruban continue d'être tractée par le mandrin d'enroulement auxiliaire. Le mandrin en assurant la tension du ruban permet à la coupe de s'effectuer dans de très bonnes conditions. Les cornes 24, en quittant le caisson 12, sont immédiatement reprises, supportées et guidées par les deux tables élévatrices 10. Lorsque les deux couteaux 18 arrivent au centre, leurs deux supports se rejoignent, les couteaux se rapprochant jusqu'au maximum requis pour la fixation des lames, c'est à dire arrivent à une distance de quelques millimètres l'une de l'autre. Avant que le ruban ne casse dans sa partie centrale, les couteaux 18 sont rétractés. Les tensions opposées, résultant d'une part de la traction des pinces 8 et d'autre part du mandrin d'enroulement auxiliaire 4, provoquent la rupture de la petite bande centrale du ruban. L'introduction dans la machine d'étirage transversal est alors effective. Le mandrin 4 est arrêté, les tables élévatrices 10 sont abaissées et le caisson est ramené dans sa position escamotée correspondant à la position de figure 1. Au droit de la prise des pinces 8, les tables comportent un relief incliné par rapport à l'axe de défilement du film, de manière à guider et forcer doucement le film à rentrer dans les pinces. D'autre déflecteurs, non représentés au dessin, sont prévus autour des couteaux 18 de manière à éviter l'accrochage des cornes 24 immédiatement après la découpe. Afin d'éviter toute propagation de déchirure dans la partie centrale du ruban, le couteau 22 est actionné par le vérin 23 pour assurer la formation d'une pré-découpe transversale 25. Comme il ressort de ce qui précède, I'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un dispositif de structure simple, permettant d'automatiser l'introduction d'un ruban de film à l'intérieur d'une machine d'étirage transversal, cette introduction pouvant être effectuée à grande vitesse, ce qui améliore la qualité des produits puisqu'évitant une montée progressive de la vitesse des machines, et évitant tout risque physique pour les opérateurs. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'introduction automatique d'un ruban de film de matière synthétique en provenance d'une machine d'étirage longitudinal dans une machine d'étirage transversal, cette dernière comportant deux chaînes sans fin portant des pinces destinées à saisir les bords du ruban, les deux chaînes en vis à vis s'écartant progressivement l'une de l'autre pour réaliser l'étirage transversal du film, les deux chaînes passant au niveau de l'entrée de la machine sur des roues de changement de direction appelées tourteaux, un mandrin d'enroulement auxiliaire étant disposé à la sortie de la machine d'étirage longitudinal, en-dessous de cette sortie, caractérisé en ce qu'il comprend: - un cylindre fixe (7) d'axe perpendiculaire à l'axe de défilement du film (5), placé en amont de l'entrée de la machine d'étirage transversal, et dont la génératrice inférieure est située dans le plan de déplacement du film dans la machine d'étirage transversal, - un caisson (12) d'axe perpendiculaire à l'axe de défilement du film, monté sur un support mobile (13), pour pouvoir être déplacé entre une position escamotée et une position dans laquelle le caisson (12) est situé entre le cylindre fixe (7) et l'entrée de la machine d'étirage transversal, la face supérieure du caisson étant alors disposée sensiblement dans le plan de déplacement du film dans la machine d'étirage transversal, le caisson servant au logement d'un moins un couteau (18) déplaçable dans la direction de l'axe du caisson et escamotable, pour pouvoir dépasser ou non d'une fente (19) ménagée dans la face supérieure du caisson, et - deux tables élévatrices (10) associées chacune à un tourteau (9) de la machine d'étirage transversal et déplaçables entre une position basse et une position dans laquelle elles sont situées dans le plan de circulation des pinces (8) de préhension du film. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux tourteaux (9) de la machine d'étirage transversal sont déplaçables transversalement l'un par rapport à l'autre. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux tourteaux (9) de la machine d'étirage transversal sont équipés de deux détecteurs de position (20) des lisières du film (5), qui stoppent le rapprochement des tourteaux (9) lorsque les fonds des pinces (8) sont alignés avec les bords du film. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les détecteurs de position (20) des lisières du film sont liés mécaniquement aux deux tourteaux (9) et sont disposés en amont du cylindre fixe (7). - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le caisson (12) contient deux couteaux (18) coaxiaux dont les déplacements sont commandés de façon symétrique, de l'extérieur vers le centre. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les couteaux (18) sont entraînés par un système à vitesse variable. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les couteaux (18) sont montés sur un système oscillant de manière à s'orienter librement en fonction de l'angle de découpe du ruban. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le caisson (12) est équipé d'un rouleau de détour (17) assurant le guidage du ruban (5) vers le mandrin d'enroulement auxiliaire (4), avant introduction dans la machine d'étirage transversal. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le caisson (12) est fixé sur un châssis (13) monté pivotant sur un portique (14) ou similaire indépendant ou appartenant à la machine d'étirage longitudinal. - Dispositif selon les revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un couteau (22) disposé en amont du caisson (12), sur l'axe de défilement du ruban (5), actionné par un vérin pneumatique (23) pour perforer transversalement le film (5) sur une largeur de plusieurs centimètres et stopper tout risque de propagation de déchirure consécutivement à la découpe du film. 11 - Dispositif selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande réalisant les opérations successives suivantes après que le ruban sortant de la machine d'étirage longitudinal soit en cours d'enroulement sur le mandrin d'enroulement auxiliaire: - amenée du caisson (12) dans sa position située entre le cylindre fixe (7) et les tourteaux (9) d'entrée de la machine d'étirage transversal, - rapprochement des tourteaux (9) jusqu'à ce que les fonds des pinces (18) soient alignés avec les bords du ruban, - déplacement vers le haut des tables élévatrices (10), - synchronisation de la vitesse des chaînes portant les pinces (8) avec celle de la machine d'étirage longitudinal, - découpe du ruban (5) à l'aide des couteaux, - engagement de l'extrémité découpée du ruban (5) entre les pinces de préhension (8), arrêt du mandrin d'enroulement auxiliaire (4), et - escamotage du caisson (12).