Brevet FR2886576A1 — publié le 20061208

Procédé de production de bandes armées La présente invention se rapporte à un procédé de production de 5 bandes armées pour l'assemblage des panneaux de construction dans le domaine du bâtiment. Ces bandes armées présentent deux demi-bordures rigides destinées à être pliées longitudinalement l'une vers l'autre pour former une arête, et elles sont adaptées à être appliquées à cheval sur un angle lo formé par deux panneaux de construction. Elles sont constituées d'un ruban de papier, sur lequel est collée une paire de rubans métalliques, les rubans étant collés à distance l'un de l'autre et parallèlement entre eux, de manière à autoriser une pliure entre les deux rubans métalliques pour ainsi former ladite arête. is Les procédés connus pour produire de telles bandes armées consistent à dévider conjointement une bobine de ruban de papier et deux tourets de rubans métalliques, à apparier les deux rubans métalliques et à entraîner le ruban de papier et la paire de rubans métalliques, l'un vers l'autre, de manière à coller les rubans métalliques sur le ruban de papier à distance l'un de l'autre et parallèlement entre eux. Un inconvénient de ce procédé de production, réside dans la vitesse relative d'entraînement des deux rubans métalliques et dans leur différence de tension longitudinale qui peut en résulter lors du collage sur le ruban de papier. En effet, si la tension des deux rubans est différente, la bande armée obtenue tend alors à se vriller lorsqu'elle est déroulée. En outre, les tourets de rubans métalliques sont relativement encombrants, et si l'on recherche à augmenter la productivité en réalisant parallèlement une pluralité de bandes armées, la surface occupée au sol devient rapidement rédhibitoire. Un problème qui se pose alors, et que vise à résoudre la présente invention, est de fournir un procédé de production de bandes armées qui permette non seulement de fournir au moins une paire de rubans métalliques dont la tension longitudinale de chacun des rubans est sensiblement équivalente, mais aussi qui permette de restreindre l'espace nécessaire à la production de ces bandes armées. Dans ce but, la présente invention propose, un procédé de production de bandes armées, lesdites bandes armées présentant deux demi-bordures rigides destinées à être pliées longitudinalement l'une vers l'autre pour former une arête, lesdites bandes armées étant adaptées à être appliquées à cheval sur un angle formé par deux panneaux de construction, ledit procédé étant du type selon lequel, on fournit au moins io un ruban de papier et au moins une paire de rubans métalliques et on entraîne conjointement l'un vers l'autre ledit ruban de papier et ladite paire de rubans métalliques, les rubans métalliques de ladite paire de rubans étant collés sur ledit ruban de papier à distance l'un de l'autre et parallèlement entre eux; le procédé conforme à l'invention comprend les étapes suivantes: on fournit une bande métallique; on entraîne simultanément ladite bande métallique et ledit ruban de papier; on fend en continu ladite bande métallique pour obtenir deux demi-bandes métalliques fendues; et, on écarte lesdites deux demi-bandes métalliques fendues pour fournir ladite paire de rubans métalliques et de façon à venir coller lesdits rubans métalliques sur ledit ruban de papier, par quoi on obtient une bande armée. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la réalisation d'une paire de rubans métalliques directement à partir d'une bande métallique enroulée sur une bobine, la bande métallique étant déroulée conjointement avec le ruban de papier et refendue en deux demi-bandes pour qu'ensuite, les deux rubans métalliques ainsi obtenus soient collés sur le ruban de papier. De la sorte, les rubans métalliques sont entraînés à la même vitesse qui est celle de la vitesse de déroulage de la bande métallique et les problèmes de tension longitudinale différentielle ne se posent plus. Au surplus, il n'est nul besoin de disposer de deux tourets mais simplement d'une seule bobine de bande métallique, ce qui réduit la surface d'encombrement au sol. Par ailleurs, et selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, on fournit une pluralité de rubans de papier, lesdits rubans de papiers étant entraînés parallèlement ensemble, et on fournit un feuillard métallique, ledit feuillard métallique étant fendu en une pluralité de paires de rubans métalliques de manière à coller respectivement chacune desdites paires de rubans métalliques sur chacun desdits rubans de papier. Ainsi, grâce à un seul feuillard métallique enroulé sur une bobine pour laquelle la surface encombrée au sol est relativement faible, on peut simultanément produire une pluralité io de bandes armées, par exemple six, en choisissant une largeur du feuillard permettant de réaliser douze rubans. Au surplus, les tensions longitudinales des rubans métalliques de toutes les paires de rubans métalliques fendus à partir du seul feuillard, sont sensiblement équivalentes ce qui permet, non seulement de produire une pluralité de bandes armées sans contrainte différentielle interne et par conséquent qui ne se vrillent pas lorsqu'on les déroule, mais aussi de produire simultanément des bandes armées dont les tensions des rubans métalliques sont identiques. En outre, on chauffe avantageusement les demi-bandes métalliques fendues avant leur collage de manière à évaporer l'eau résiduelle contenue dans le feuillard, et surtout, à évaporer les résidus d'huile que l'opération de refendage a provoquée ou qui préexistaient. Ainsi, le collage entre le ruban de papier et les rubans métalliques sera plus aisé et surtout plus efficace. Avantageusement, on guide lesdites demi-bandes métalliques fendues dans un accumulateur et on fend ladite bande métallique à une vitesse régulée par la quantité de demi-bandes métalliques accumulée dans ledit accumulateur de manière à ne pas avoir à synchroniser la vitesse des moyens de déroulage mais d'asservir simplement la vitesse de refendage, à la vitesse réelle de collage. En effet, bien que les vitesses des moyens d'entraînement, au niveau du refendage et au niveau du collage puissent être synchronisées, il est préférable d'asservir ces vitesses aux quantités de rubans métalliques déroulées car ces derniers subissent des variations dimensionnelles au cours du procédé de production et notamment durant le chauffage. En outre, bien que les moyens d'entraînement précités soient directement en prise avec le ruban métallique pour l'entraîner en translation, il n'est pas exclu qu'un décalage puisse survenir notamment si le ruban métallique en question a été freiné inopinément. Aussi, la simple synchronisation des moyens d'entraînement ne permettrait pas d'assurer un entraînement optimal du ruban métallique. Au surplus, les moyens de synchronisation sont plus complexes à mettre io en oeuvre et par conséquent plus coûteux. De plus, le ruban de papier est entraîné avantageusement, dans des moyens formant chicanes pour réguler la tension longitudinale dudit ruban de papier. Il s'agit là, d'obtenir une bande armée dans laquelle la tension longitudinale du ruban de papier et des rubans métalliques soit régulière durant le collage et au fil de la production afin d'assurer une qualité identique et constante de la bande armée produite. Le ruban de papier est par ailleurs avantageusement chauffé avant d'être collé avec les rubans métalliques de façon, là encore, à évaporer l'eau qu'il pourrait contenir. Cette opération participe également à l'amélioration de la vitesse et de la force de collage métal/papier. En outre, pour ce collage on fournit une colle que l'on extrude sur ledit ruban de papier avant d'appliquer lesdits rubans métalliques contre ledit ruban de papier et les presser ensemble pour coller lesdits rubans métalliques et ledit ruban de papier. Ainsi, l'enduction de la colle, sous forme liquide, est rationalisée par rapport aux procédés usuels par rouleau lécheur. De plus, et dans le but de mieux ajuster encore la tension longitudinale dans les demi-bandes métalliques fendues et par conséquent dans les rubans métalliques, on leur applique une tension longitudinale en les faisant passer à travers deux patins réglables entraînés l'un vers l'autre à force par des moyens élastiques. Les rubans métalliques sont ainsi entraînés en friction à travers ces deux patins réglables qu'il convient donc de régler pour obtenir une tension longitudinale identique entre les rubans métalliques. Par ailleurs, et de préférence, on chauffe ladite paire de rubans métalliques et ledit ruban de papier après les avoir collés ensemble afin d'accélérer la vitesse de prise de la colle, qu'il s'agisse d'évaporer un solvant et/ou d'accélérer une vitesse de réticulation d'un polymère. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, on enroule simultanément sur un premier support comportant un arbre moteur, une quantité déterminée de ladite bande armée après io avoir collés ensemble ledit ruban de papier et lesdits rubans métalliques, et on substitue un second support comportant également un arbre moteur, audit premier support de façon sensiblement continue, lorsque ladite quantité déterminée de bande armée a été enroulée, après avoir coupé et raccordé ladite bande armée audit second support, par quoi ladite quantité de bande armée enroulée et coupée peut être conditionnée en temps masqué. Ainsi, les deux arbres moteurs sont destinés à être permutés de façon automatique lorsque la quantité déterminée de bande armée a été enroulée. Pour cela, et dans le but de ne pas interrompre les opérations amonts de production, de refendage et de collage, on prévoit, d'une part, une zone d'accumulation de bandes armées, avant enroulage, et on prévoit des moyens pour couper et pour saisir la bande armée. De la sorte, on accumule de la bande armée dans la zone d'accumulation tandis qu'on stoppe l'enroulage. Ensuite, on coupe la bande armée près de la quantité déterminée de bande armée enroulée en rouleau, puis on permute les arbres moteurs, et on saisit l'extrémité libre des bandes armées, côté amont, que l'on engage dans l'arbre moteur permuté. Ensuite, l'arbre moteur permuté est commandé en rotation, pour d'une part enrouler la bande armée accumulée dans la zone d'accumulation, puis ensuite, la bande armée directement produite. Ainsi, sans interrompre le processus de production, le conditionnement de la quantité déterminée de bande armée enroulée sur l'autre arbre moteur qui est alors libéré, peut être effectué. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la Figure 1 est un schéma synoptique des différentes étapes du procédé de production de bandes armées conformément à l'invention; - la Figure 2 est une vue schématique en perspective d'un dispositif permettant la mise en oeuvre d'une dernière étape du procédé de production illustrée à la figure 1. io La Figure 1 illustre de façon très schématique les différents postes de transformation correspondant aux différentes étapes du procédé de production de bandes armées conformément à l'invention. Ainsi, on fournit tout d'abord un feuillard d'acier enroulé en bobine, ladite bobine étant installée verticalement dans un dévidoir 10, l'axe d'enroulement de la bobine étant alors orienté horizontalement. Le feuillard présente, par exemple une largeur standard de 138 mm. Les feuillards en acier de cette dimension en bobine, sont usuellement commercialisés par les aciéristes. Une portion 12 du feuillard qui se déroule progressivement grâce au dévidoir traverse tout d'abord un poste de refendage 14 qui permet de couper longitudinalement le feuillard en six paires de rubans métalliques, ici d'une largeur de onze millimètres et formant un premier faisceau 16 à la sortie de ce poste de refendage 14. Compte tenu de la largeur du feuillard, deux rubans de chutes d'une largeur de 3 mm chacun environ sont enroulés à part. Ce poste comporte deux séries de disques, les disques étant d'une égale épaisseur correspondant à la largeur de 11 mm des rubans, imbriquées l'une dans l'autre et respectivement montées sur deux arbres parallèles. Le feuillard est engagé et entraîné à force entre les deux séries de disques qui en tournant au fur et à mesure que le feuillard avance le découpe en rubans. Le premier faisceau 16 de rubans métalliques traverse ensuite un tunnel de chauffage 18 qui permet notamment d'évaporer l'eau résiduelle de la bobine recouvrant la surface du feuillard, mais aussi qui permet d'évaporer les résidus d'huile qui demeurent après le refendage en rubans. Ainsi, la surface des rubans métalliques étant séchée et dégraissée, la qualité du collage ultérieur en sera améliorée. En outre, cette opération permet de fournir les rubans métalliques à une température stationnaire, quelle que soit la température extérieure ce qui permet alors une bonne reproductibilité du procédé de collage entre le io jour et la nuit et l'été et l'hiver. Ensuite, le premier faisceau 16 de rubans métalliques que l'on retrouve après le tunnel de chauffage 18 est engagé dans un régulateur de tension 20 permettant d'appliquer une tension longitudinale identique à tous les rubans métalliques du premier faisceau 16. Pour cela, chacun des rubans métalliques est pris en friction entre deux patins, entraînés l'un vers l'autre grâce à des moyens élastiques réglables par des vis. De la sorte, l'effort de friction exercé sur chacun des rubans métalliques est réglable et ajustable à une même intensité pour chacun des rubans des six paires de rubans métalliques du faisceau 16. Ensuite, et c'est là que l'on vient réaliser précisément les bandes armées en parallèle, on colle ensemble les six paires de rubans métalliques respectivement avec six rubans de papier guidés en translation et formant un second faisceau 22. Ce second faisceau 22, de six rubans de papier provient de six bobines 24 installées dans un dévidoir 25 situé en aval du processus de production. Les rubans de papier présentent ici une largeur de 51 mm. Le second faisceau 22 des six rubans de papier est donc entraîné en translation à contre-courant jusqu'au poste d'assemblage 26. Ce dernier présente une partie inférieure que traverse le second faisceau 22, tout d'abord à travers un tunnel de chauffage du papier 28 puis à travers un régulateur de tension du papier 30 formé de trois rouleaux parallèles formant chicanes. Le tunnel de chauffage du papier 28 permet de réduire sa teneur en eau pour un meilleur collage ultérieur. Par ailleurs le régulateur de tension du papier 30 est réglable, en modifiant la position relative des trois rouleaux, de façon à ajuster la tension longitudinale des six rubans de papier. Le second faisceau 22 est ensuite guidé, toujours à contre-courant, à travers un poste d'enduction de colle 32. Ce poste, comporte une batterie de buses, six buses ici, une par ruban de papier, chacune des buses étant adaptée à extruder à froid une colle dispersée ou non, dans io un solvant sur l'une des faces des rubans de papier et suivant une largeur située à cheval sur la ligne médiane de chacun des rubans de papier. Dans le but d'enduire une quantité donnée de colle par unité de surface de papier, la pression de colle dans les buses est asservie électroniquement à la vitesse de défilement des rubans de papier et par conséquent à la vitesse de production de la bande armée. Dès que les rubans de papier du second faisceau 22 sont enduits de colle, ils sont alors guidés cette fois, dans le sens de défilement du premier faisceau 16 de rubans métalliques, par des moyens de renvoi, et chacun des rubans de papier reçoit sur la surface encollée, une paire de rubans métalliques au niveau du poste d'assemblage 26. Sur chacun des rubans de papier, les rubans métalliques sont appliqués à distance l'un de l'autre et sensiblement de part et d'autre d'une ligne médiane des rubans de papier et ce, parallèlement entre eux. Dès que les rubans métalliques sont appliqués respectivement sur les rubans de papier, ils sont comprimés ensemble entre des galets presseurs pour accroître l'effort de contact entre les deux et ainsi augmenter la force de collage. Une bande armée 33 est ainsi réalisée, et par extension ici, les six bandes armées réalisées parallèlement, sont guidées à travers un tunnel de chauffage final 34 pour contribuer à l'évaporation du solvant de la colle et parfaire de la sorte, le collage. Les bandes armées sont ensuite marquées et datées, par exemple grâce à un système de buses jet d'encre ou encore au moyen de tampons encreurs, et ce à travers un poste de marquage 36. Puis, les bandes armées traversent un outil de pince 38 et un outil de coupe 40 pour rejoindre un arbre d'enroulage 42 faisant partie d'un ensemble de conditionnement automatique 44 que l'on décrira ci-après en référence à la Figure 2. II est malaisé de contrôler la vitesse de refendage du feuillard 12 au poste de refendage 14 en fonction de la vitesse de collage au niveau du poste d'assemblage 26, car les dimensions des rubans métalliques du io premier faisceau 16 sont susceptibles de varier longitudinalement avec le chauffage. Aussi, on prévoit un régulateur de vitesse non représenté, après le poste de refendage 14, adapté à former une ondulation avec le faisceau 16 de rubans métalliques, entre deux points de passage hauts. Le faisceau 16 étant guidé vers un point bas entre les deux points hauts, où il s'étend librement; on mesure la différence de niveau entre le point bas du premier faisceau 16 de rubans métalliques et le point haut, de manière à réguler la vitesse de refendage en fonction de cette différence de niveau. Quant à l'ensemble de conditionnement automatique 44 que l'on retrouve illustré sur la Figure 2, après l'outil de pince 38 et l'outil de coupe 40, il permet de conditionner de façon continue, et surtout de façon automatique, les bandes armées. Aussi, un automate programmable éventuellement relié à un micro-ordinateur, permet de contrôler et de commander l'ensemble du procédé. Tout d'abord, l'outil de pince 38 permet de saisir l'ensemble des six bandes armées, et de les entraîner en translation au moyen d'un chariot 46, vers l'aval selon F. L'ensemble de conditionnement 44 comprend également un dispositif formant barillet 48 d'axe A horizontal et perpendiculaire aux bandes armées en production. Ce dispositif 48, est équipé de deux arbres d'enroulage, l'un 42 décrit ci-dessus, l'autre 49 diamétralement opposé. Ces arbres moteurs 42, 49 sont équipés de deux mandrins, un premier 50 et un second 52, en saillie parallèlement à l'axe A horizontal et perpendiculairement aux bandes armées en production; les mandrins 50, 52 s'étendant perpendiculairement à l'axe de défilement des bandes armées afin que ces dernières puissent être toutes enroulées autour. En outre, chacun des mandrins 50, 52 présente une fente longitudinale adaptée à recevoir une des extrémités libres de bandes armées coupées, et une came de serrage pour bloquer ces extrémités libres coupées. Ainsi, dans une phase de démarrage, alors que les deux mandrins 50, 52 sont vides, le barillet 48 est entraîné en rotation de manière à ce io que le premier mandrin, 50, soit coupé, au niveau de ladite fente longitudinale, par le plan moyen défini par les bandes armées qui traversent l'outil de pince 38. Ensuite, la pince 38 qui saisit les six bandes armées est entraînée en translation vers le mandrin 50 pour enfiler les extrémités libres coupées des bandes armées dans ladite fente longitudinale vers la came de serrage. La came de serrage est alors commandée pour enserrer les extrémités libres coupées des bandes armées en position fixe par rapport au mandrin 50. L'outil de pince 38 est alors désactivé et revient à sa position initiale, tandis que le mandrin 50 est entraîné en rotation grâce à son arbre moteur, de façon à entraîner les six bandes armées en translation et à les enrouler autour du mandrin 50 en formant six rouleaux 56 de bande armée. Lorsque la quantité désirée de bande armée a été enroulée sur le mandrin 50, sa rotation cesse, un bras presseur 58 vient s'appliquer contre les bandes armées sur les rouleaux 56, l'outil de coupe 40 et l'outil de pince 38 sont activés afin de maintenir en position fixe les bandes armées et de les couper. Ensuite, le barillet 48 est entraîné en rotation de 180 , pour permuter les deux mandrins 50 et 52, les nouvelles extrémités libres coupées des bandes armées étant alors à nouveau reliées au second mandrin 52 en position, et l'enroulage peut alors redémarrer tandis que les six rouleaux 56 du premier mandrin 50 peuvent être extraits en désactivant la came de serrage, et ce en temps masqué puisque pendant ce temps la production de bandes armées continue. Dès que la quantité de bande armée désirée est atteinte sur le second mandrin 52, et que le premier mandrin 50 est libéré de tous ses rouleaux 56, la même opération de permutation des deux mandrins peut alors être effectuée. En outre, dans le but de ne pas stopper le processus de production des bandes armées, durant la coupe et la permutation des mandrins 50,52, un système d'accumulation de bandes armées produites est prévu après le tunnel de chauffage final 34. Ce système d'accumulation, est constitué par exemple, de deux trains de cinq rouleaux superposés dont la position relative est variable, les bandes armées étant enfilées entre io lesdits rouleaux d'un train de rouleaux à l'autre train de rouleaux, alternativement pour constituer cinq allers et retours parallèles. Ainsi, lorsque l'outil de pince 38 est actif et que la permutation des mandrins 50, 52 est en cours, l'extrémité coupée des bandes armées est alors immobile, et les trains de rouleaux précités s'écartent alors l'un de l'autre pour permettre l'accumulation des bandes armées dont la production se poursuit. Dès que les mandrins 50, 52 sont permutés et que l'enroulage redémarre, la quantité de bandes armées accumulées entre les deux trains de rouleaux, est alors enroulée sur le mandrin en fonctionnement dont la vitesse périphérique est supérieure à la vitesse linéaire de collage des bandes armées, tandis que les deux trains de rouleaux se rapprochent à nouveau l'un de l'autre. REVENDICATIONS 1. Procédé de production de bandes armées (33), lesdites bandes armées présentant deux demi-bordures rigides destinées à être pliées longitudinalement l'une vers l'autre pour former une arête, lesdites bandes armées (33) étant adaptées à être appliquées à cheval sur un angle formé par deux panneaux de construction, ledit procédé étant du type selon lequel, on fournit au moins un ruban de papier (22) et au moins une paire io de rubans métalliques (16) et on entraîne conjointement l'un vers l'autre ledit ruban de papier et ladite paire de rubans métalliques, les rubans métalliques de ladite paire de rubans étant collés sur ledit ruban de papier à distance l'un de l'autre et parallèlement entre eux; caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - on fournit une bande métallique (12) ; - on entraîne simultanément ladite bande métallique (12) et ledit ruban de papier (22) ; - on fend en continu ladite bande métallique (12) pour obtenir deux demi-bandes métalliques fendues (16) ; et, - on écarte lesdites deux demi-bandes métalliques fendues pour fournir ladite paire de rubans métalliques et de façon à venir coller lesdits rubans métalliques sur ledit ruban de papier (22), par quoi on obtient une bande armée (33). 2. Procédé de production de bandes armées selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fournit une pluralité de rubans de papier (22), lesdits rubans de papiers étant entraînés parallèlement ensemble, et en ce qu'on fournit un feuillard métallique (12), ledit feuillard métallique étant fendu en une pluralité de paires de rubans métalliques (16) de manière à coller respectivement chacune desdites paires de rubans métalliques sur chacun desdits rubans de papier. 3. Procédé de production de bandes armées selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on chauffe les demi-bandes métalliques fendues (16) avant leur collage. 4. Procédé de production de bandes armées selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on entraîne ledit ruban de papier (22) dans des moyens formant chicanes (30) pour réguler la tension longitudinale dudit ruban de papier (22). 5. Procédé de production de bandes armées selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on chauffe ledit lo ruban de papier (22) avant de le coller avec lesdits rubans métalliques (16). 6. Procédé de production de bandes armées selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on extrude de la colle sur ledit ruban de papier (22) avant d'appliquer lesdits rubans métalliques (16) contre ledit ruban de papier pour coller ensemble lesdits rubans métalliques et ledit ruban de papier. 7. Procédé de production de bandes armées selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on applique une tension longitudinale sensiblement identique sur chacune des demi- bandes métalliques fendues (16). 8. Procédé de production de bandes armées selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on chauffe ladite paire de rubans métalliques (16) et ledit ruban de papier (22) après les avoir collés ensemble. 9. Procédé de production de bandes armées selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on enroule simultanément sur un premier support (50), une quantité déterminée de ladite bande armée (33) après avoir collés ensemble ledit ruban de papier (22) et lesdits rubans métalliques (16), et en ce qu'on substitue un second support (52) audit premier support (50) de façon sensiblement continue, lorsque ladite quantité déterminée de bande armée a été enroulée, après avoir coupé et raccordé ladite bande armée (33) audit second support (52), par quoi ladite quantité de bande armée enroulée et coupée est adaptée à être conditionnée en temps masqué. 10. Procédé de production de bandes armées selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on guide lesdites demi-bandes métalliques fendues (16) dans un accumulateur et en ce qu'on fend ladite bande métallique à une vitesse régulée par la quantité de demi-bandes métalliques fendues (16) accumulée dans ledit accumulateur. io