Brevet FR2877655A1 — publié le 20060512

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine des machines à dérouler et à enrouler en continu des matières en bandes, en particulier des machines à dérouler des bobines de papier ou de carton, en vue de l'alimentation d'une machine en aval et a pour objet un procédé de positionnement de bandes et de bobines en vue du raccordement sur une machine à dérouler. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Pour réaliser l'alimentation en continu d'une machine placée en aval à partir d'une machine à dérouler des bobines de papier ou de carton, il faut pouvoir réaliser le raccordement de la bande d'une bobine finissante avec l'extrémité de bande d'une nouvelle bobine, sans que la machine placée en aval, qui peut être, par exemple, une machine d'impression, soit arrêtée. A cet effet, une bobine en cours de défilement est placée sur une des deux broches d'une machine à dérouler. Pour effectuer un raccordement sans mise à l'arrêt de la machine placée en aval, une nouvelle bobine est placée en attente sur la seconde broche de déroulage de ladite machine à dérouler. Le début de la bande de cette nouvelle bobine doit être positionné de telle sorte qu'il soit correctement aligné tant latéralement qu'angulairement avec la bande finissante. Actuellement, les nouvelles bobines et les bandes sont pré-positionnées par l'opérateur à l'aide de réglettes graduées disposées sur la broche portant la bobine et sur la zone de préparation du début de la bande en attente de raccordement. Ainsi, lorsque, par exemple, la bobine présente une largeur connue de 600 mm, l'opérateur glissera la bobine sur la broche jusqu'à ce que l'extrémité du mandrin, en carton ou autre matériau, de la bobine soit placée à proximité du repère 600 de la réglette graduée de la broche portant ladite bobine, de telle façon que le flanc du coeur de la bobine soit placé le plus exactement possible en face du repère 600, c'est-à-dire soit aligné avec ce repère. Ensuite, l'opérateur déroulera une longueur suffisante de la nouvelle bande qu'il disposera en face du repère 600 de la réglette graduée de la zone de maintien du début de cette nouvelle bande. De cette manière, est obtenu un alignement apparemment correct entre la nouvelle bobine et la machine à dérouler et la nouvelle bande pourra défiler dans la machine à dérouler sans risque de défilement en biais. Cependant, si la nouvelle bobine présente un défaut de forme, par exemple lorsque le flanc au niveau du diamètre extérieur de la bobine n'est pas à l'aplomb du flanc au niveau du diamètre intérieur, alors le début de la nouvelle bande peut être placé, dans la zone de préparation du début de la bande, en biais par rapport à l'axe longitudinal de la machine. Il en résulte des défauts de fonctionnement, notamment des plis longitudinaux qui peuvent entraîner des ruptures de la bande en défilement ou endommager la partie principale de la ligne de production. Pour remédier à ce type de défauts, il est connu de mettre en oeuvre un portique mécanique venant palper le flanc de la bobine au niveau de son plus grand diamètre, afin de positionner correctement la bobine sur le dérouleur. Ce type de dispositif à portique doit pouvoir prendre en compte une large gamme de diamètres et de valeurs de laize, ce qui complique considérablement la construction et donc le coût de la machine à dérouler. De plus il peut y avoir des risques de détérioration de produits, parfois chers et délicats, lors de la mise en contact des palpeurs avec la bobine. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un procédé de positionnement de bandes et de bobines en vue du raccordement sur une machine à dérouler et un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé permettant d'assurer un parfait alignement entre bande finissante et nouvelle bande et un déroulage de bande sans plis longitudinaux. A cet effet, le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à matérialiser au moyen d'un faisceau lumineux, au niveau du diamètre extérieur d'une bobine, la position à laquelle le flanc de ladite bobine doit être positionné par rapport à l'axe longitudinal de la machine à dérouler. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, qui est caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par au moins une source lumineuse émettant au moins un faisceau linéaire ou au moins un plan lumineux et coopérant avec un élément de repérage de la machine à dérouler. 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 élévation latérale d'une machine à dérouler équipée du dispositif mettant en oeuvre le procédé conforme à l'invention; la figure 2 est une vue partielle en perspective du dispositif de mise en oeuvre du procédé, et la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 représentant un moyen de contrôle de l'alignement de la bande en défilement par rapport à l'axe longitudinal de la machine à dérouler. La figure 1 des dessins annexés représente une machine à dérouler des bobines de papier ou de carton en vue de l'alimentation d'une machine placée en aval telle qu'une machine d'impression ou autre, cette machine étant essentiellement constituée par un châssis 1 de support de moyens 2 porte-bobine 3, mobiles transversalement à l'axe longitudinal de la machine, et éventuellement d'un dispositif 4 d'accumulation de bande et par un ensemble 5 de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante. Pour effectuer un positionnement de bandes et de bobines en vue du raccordement sur cette machine à dérouler, il est prévu, conformément à l'invention, de mettre en oeuvre un procédé qui consiste à matérialiser au moyen d'un faisceau lumineux généré par une source lumineuse 6, au niveau du diamètre extérieur d'une bobine 3, la position à laquelle le flanc de la dite bobine 3 doit être positionné par rapport à l'axe longitudinal de la machine à dérouler. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, il est prévu, conformément à l'invention, un dispositif qui est essentiellement constitué par au moins une source lumineuse 6 émettant au moins un faisceau linéaire ou au moins un plan lumineux et coopérant avec un élément de repérage de la machine à dérouler, à savoir une réglette graduée 7 (figure 2). Le positionnement de bandes et de bobines en vue du raccordement consiste à réaliser le chargement d'une bobine 3 sur la broche libre d'un moyen 2 porte-bobine jusqu'à atteinte d'un repère correspondant 9 (figure 2), puis à éventuellement positionner latéralement la source lumineuse 6 par rapport à l'axe longitudinal de la machine sur un repère correspondant prévu sur l'ensemble 5 de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante, à émettre ensuite, au moyen de ladite source lumineuse 6, un faisceau lumineux qui est projeté sur la nouvelle bobine 3 en place sur la broche correspondante du moyen 2 porte-bobine, puis à déplacer le moyen 2 porte- bobine latéralement en vue d'amener le flanc du diamètre extérieur de la bobine 3 en coïncidence avec le faisceau lumineux projeté par la source lumineuse 6 et à aligner et à préparer le début de nouvelle bande. Il convient ici de remarquer que le positionnement de la source lumineuse 6 n'est pas effectué systématiquement, un tel positionnement n'étant pas nécessaire si la nouvelle bobine présente la même largeur que la bobine finissante. A titre d'exemple, sur une machine présentant un repérage transversal compris entre 0 et 650, le chargement de la bobine 3, par exemple d'une largeur de 600 mm sur la broche du moyen 2 porte-bobine, peut être effectué au repère 600 prévu sur le repère 9 et le positionnement de la source lumineuse 6 sera alors effectuée sur le repère 600 correspondant prévu sur la réglette graduée 7 de l'ensemble 5 de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante et ladite nouvelle bande est alignée latéralement en coïncidence avec ledit faisceau lumineux. Ainsi, la nouvelle bande est parfaitement alignée par rapport à l'axe de défilement de la machine et avec la bande finissante, de sorte qu'aucun pli longitudinal ne peut se créer après raccordement. La source lumineuse 6 peut émettre un faisceau linéaire ou un plan lumineux, ou deux plans lumineux sécants disposés par exemple à 90 degrés l'un de l'autre, de telle manière que l'image résultante visible sur la périphérie de la bobine 3 soit respectivement: un point, une ligne ou une croix. Selon une autre caractéristique de l'invention, la source lumineuse 6 peut être munie d'un prisme ou de miroirs de division de son faisceau lumineux. Il en résulte qu'une partie de ce dernier peut être dirigée sur la périphérie de la bobine 3 et que l'autre partie peut être dirigée sur la zone de maintien du début de la bande dans l'ensemble 5 de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante, en passant sur une réglette graduée 7 (figure 2) située dans cette zone de maintien. Conformément à l'invention, et comme le montre la figure 2 des dessins annexés, le dispositif peut comporter deux sources lumineuses l'une dirigée vers la bobine 3 et l'autre vers la zone de maintien de l'ensemble 5 de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante, ces sources étant solidaires l'une de l'autre. Il est également possible, selon une autre variante de réalisation de l'invention, non représentée aux dessins annexés, de mettre en oeuvre une source lumineuse 6 unique, dont le faisceau présente un angle d'ouverture tel qu'il forme une ligne lumineuse englobant simultanément la bobine 3 et la zone de préparation de l'ensemble 5 de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante. La source lumineuse 6 est préférentiellement choisie parmi la famille des diodes laser, mais toute autre source lumineuse fortement convergente peut être utilisée. La machine à dérouler décrite à propos de la. présente invention est symétrique pour permettre que la nouvelle bobine 3 soit située à droite ou à gauche de l'axe vertical médian de la machine. En effet, lorsque la bobine 3 en cours de dévidement est placée à droite par rapport à l'axe vertical médian de la machine, alors une nouvelle bobine 3 est placée à gauche de cet axe et le bout de la bande de cette nouvelle bobine est préparé et placé dans la zone de maintien située à gauche de cet axe, dans l'ensemble 5 de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante. Puis lorsque la bobine 3 en cours de déroulement arrive en fin de bande, il est procédé au raccordement de la bande finissante avec la nouvelle bande. Pour éviter que la machine placée en aval de la machine à dérouler soit arrêtée pendant ce changement de bobine, on utilise l'accumulateur ou dispositif 4 d'accumulation de bande disposé au-dessus de la machine à dérouler et dont le rôle est d'accumuler une longueur suffisante de bande, avant de procéder au raccordement. A cet effet, la vitesse de la machine à dérouler est temporairement augmentée par rapport à la vitesse de la machine aval, de sorte que la surlongueur produite puisse être accumulée entre les cylindres de l'accumulateur. Ensuite, commence l'opération de raccordement, qui nécessite l'arrêt de la bande en défilement au niveau de la zone de raccordement. Pendant cet arrêt temporaire, la machine aval est alimentée par la surlongueur de bande disponible dans l'accumulateur 4, lequel se vide progressivement. Une fois le raccordement effectué, la nouvelle bobine placée à gauche de l'axe médian est déroulée à la place de l'ancienne (figure 1). L'ancienne bobine 3 située à droite, qui est vide ou presque vide, est évacuée et remplacée par une nouvelle bobine 3 située cette fois à droite. L'opérateur de la machine procédera au bon positionnement de la nouvelle bande de cette bobine 3 au moyen du dispositif de positionnement conforme à l'invention. Les opérations se succéderont de la sorte en utilisant alternativement les dispositifs de positionnement droit et gauche de la machine. Ce dispositif selon l'invention permet d'assurer un positionnement angulaire parfait entre la bande en défilement et la bande en préparation. Il peut néanmoins subsister un léger défaut d'alignement latéral, dû à un défaut latéral sur la bobine en cours de défilement. Afin de permettre le maintien parfait de la position latérale de la bande par rapport à l'axe longitudinal de la machine à dérouler, lors du déroulement de la bobine 3, il est prévu, selon une autre caractéristique de l'invention, de compléter le dispositif de positionnement par un dispositif de guidage latéral 8 (figure 3). Ce dispositif de guidage latéral 8 est disposé en aval de la zone de raccordement de l'ensemble 5 de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante et asservit la position latérale de la bande en cours de défilement par rapport à l'axe longitudinal de la machine. Conformément à une caractéristique de l'invention, le dispositif de guidage latéral 8 se présente avantageusement sous forme d'un moyen de contrôle de la position latérale de la bande par rapport à l'axe longitudinal de la machine informant une unité centrale de la position latérale de la bande et qui est constitué par un ensemble de deux cellules optiques 8', 8" disposées l'une à côté de l'autre à proximité d'un bord de la bande et légèrement espacées latéralement par rapport à l'axe longitudinal de la machine. Ce dispositif 8 peut être disposé à gauche par rapport à la bande, lorsqu'un observateur observe la machine à dérouler de face, la machine aval étant disposée en prolongement de la bande. Ainsi, la position correcte de la bande est obtenue lorsqu'une seule des cellules 8', 8" est activée. Lorsque les deux cellules 8' et 8" sont activées simultanément, la bande est en train de se déplacer latéralement vers la gauche, vue dans le sens de défilement, et il convient alors de déplacer la bobine 3 en déroulement correspondante au moyen de son chariot 2 porte-bobine vers la droite, afin de recentrer la bande en défilement. Le déplacement des chariots 2 porte-bobines s'effectue transversalement à l'axe longitudinal de la machine à dérouler au moyen de moteurs électriques, de manière connue en soi et n'est pas décrit en détail. Le déplacement du chariot porte-bobine est effectué de telle manière que la bande en défilement est automatiquement recentrée. Inversement, si aucune des deux cellules 8', 8" n'est activée, cela signifie que la bande est en train de se déplacer vers la droite et qu'il convient alors de déplacer le chariot 2 porte-bobine vers la gauche pour recentrer la bande. Ce type d'asservissement permet de maintenir le bord de la bande entre les deux cellules. Par combinaison du dispositif de guidage latéral 8 avec la source lumineuse 6, il est possible de maintenir, d'une part, une position latérale optimale de la bande en défilement et, d'autre part, d'assurer que la position de la bande de la nouvelle bobine 3 sera dans l'alignement de l'ancienne bande et qu'elle se déroulera sans créer de plis longitudinaux. De plus, grâce à l'invention la qualité des bandes en défilement est assurée, du fait que les moyens de guidage et de positionnement sont sans contact. 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. Procédé de positionnement de bandes et de bobines en vue du raccordement sur une machine à dérouler, caractérisé en ce qu'il consiste à matérialiser au moyen d'un faisceau lumineux généré par une source lumineuse (6), au niveau du diamètre extérieur d'une bobine (3), la position à laquelle le flanc de la dite bobine (3) doit être positionné par rapport à l'axe longitudinal de la machine à dérouler. 2. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser le chargement d'une bobine (3) sur la broche libre d'un moyen (2) porte-bobine jusqu'à atteinte d'un repère correspondant (9), puis à éventuellement positionner latéralement la source lumineuse (6) par rapport à l'axe longitudinal de la machine sur un repère correspondant prévu sur un ensemble (5) de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante, à émettre ensuite, au moyen de ladite source lumineuse (6), un faisceau lumineux qui est projeté sur la nouvelle bobine (3) en place sur la broche correspondante du moyen (2) porte-bobine, puis à déplacer le moyen (2) porte-bobine latéralement en vue d'amener le flanc du diamètre extérieur de la bobine (3) en coïncidence avec le faisceau lumineux projeté par la source lumineuse (6) et à aligner et à préparer le début de nouvelle bande. 3. Procédé, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le faisceau lumineux émis par la source lumineuse (6) est sous forme d'un faisceau linéaire ou d'un plan lumineux, ou deux plans lumineux sécants. 4. Procédé, suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'une partie du faisceau lumineux est dirigée sur la périphérie de la bobine (3) et l'autre partie est dirigée sur la zone de maintien du début de la bande dans l'ensemble (5) de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante, en passant sur une réglette graduée (7) située dans cette zone de maintien. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans une machine à dérouler des bobines de papier ou de carton en vue de l'alimentation d'une machine placée en aval telle qu'une machine d'impression ou autre, cette machine étant essentiellement constituée par un châssis (1) de support de moyens (2) porte-bobine (3), mobiles transversalement à l'axe longitudinal de la machine, et éventuellement d'un dispositif (4) d'accumulation de bande et par un ensemble (5) de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par au moins une source lumineuse (6) émettant au moins un faisceau linéaire ou au moins un plan lumineux et coopérant avec un élément de repérage de la machine à dérouler, à savoir une réglette graduée (7). 6. Dispositif, suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la source lumineuse (6) est munie d'un prisme ou de miroirs de division de 10 son faisceau lumineux. 7. Dispositif, suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte deux sources lumineuses l'une dirigée vers la bobine (3) et l'autre vers la zone de maintien de l'ensemble (5) de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante, ces sources étant solidaires l'une de l'autre. 8. Dispositif, suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la source lumineuse (6) est unique et a un faisceau présentant un angle d'ouverture tel qu'il forme une ligne lumineuse englobant simultanément la bobine (3) et la zone de préparation de l'ensemble (5) de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante. 9. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la source lumineuse (6) est choisie parmi la famille des diodes laser. 10. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la source lumineuse est de type à faisceau fortement convergent. 11. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il est complété par un dispositif de guidage latéral 30 (8). 12. Dispositif, suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif de guidage latéral (8) est disposé en aval de la zone de raccordement de l'ensemble (5) de préparation d'une nouvelle bande à raccorder et de jonction de cette bande à une bande finissante et asservit la position latérale de la bande en cours de défilement par rapport à l'axe longitudinal de la machine. - 13. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que le dispositif de guidage latéral (8) se présente sous forme d'un moyen de contrôle de la position latérale de la bande par rapport à l'axe longitudinal de la machine informant une unité centrale de la position latérale de la bande et qui est constitué par un ensemble de deux cellules optiques (8', 8") disposées l'une à côté de l'autre à proximité d'un bord de la bande et légèrement espacées latéralement par rapport à l'axe longitudinal de la machine.