EP0301989B1 - Machine à dérouler des bandes comportant des tours porte-bobines - Google Patents

Machine à dérouler des bandes comportant des tours porte-bobines Download PDF

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EP0301989B1
EP0301989B1 EP88440064A EP88440064A EP0301989B1 EP 0301989 B1 EP0301989 B1 EP 0301989B1 EP 88440064 A EP88440064 A EP 88440064A EP 88440064 A EP88440064 A EP 88440064A EP 0301989 B1 EP0301989 B1 EP 0301989B1
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EP
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box
reel
chassis
spindle
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EP88440064A
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German (de)
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Claude Kleitz
Gérard Maetz
Bernard Muller
Jean-Claude Thien
Marcel Loesch
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Monomatic SA
Original Assignee
Monomatic SA
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Definitions

  • the present invention relates to the field of machines for unwinding strip materials from reels, for feeding, in particular, in particular continuously, printing machines, cutters, folder-gluers, or other machines for shaping, and relates to a machine to unroll.
  • the existing unrolling machines intended for supplying the aforementioned machines, are generally ill-suited to supplying said machines due to their size and their relatively large weight, which do not allow installation in multi-storey buildings. fitted with relatively low freight elevators and whose ceiling heights are also often relatively low.
  • the reels are almost always loaded by moving the centering heads or pins in an arc, because these heads or pins are mounted, either at the end of a pivoting arm , or on a turntable.
  • the axis of the coil moves in a horizontal and / or vertical plane, which requires, for the introduction of the heads or spindles, tedious successive displacements of each of the two elements, alternatively, these displacements having to be controlled by the machine operator, until the axes of the heads or spindles and the spool coincide.
  • Unwinding machines are also known in which the connection of the finishing strip of a reel with the beginning of the strip of the following reel is carried out during a temporary stop, the finishing strip passing through a reserve of strip disposed between the outlet of the unrolling machine and the processing machine located downstream.
  • FR-A-2207496 Also known from FR-A-2207496 is a device for feeding a strip material with automatic cutting and connection, which comprises reel carriers which can be moved laterally and a strip fixing bar which can be moved with the reel holders. This document does not, however, describe a spool holder allowing automated loading by lateral displacement.
  • US-A-3753833 discloses a connection system provided with two completely independent cutting means. Such a system does not allow the creation of butt joints and cuts the strips by means of two saw blades, which does not allow obtaining a clean connection, nor performing an oblique cut. . Finally, this document does not describe a means for fulfilling the loading and lateral adjustment functions.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks.
  • each unwinding machine essentially constituted by two reel-carrying towers capped at their upper part by a bridge structure for receiving a tape accumulator and by two tape connection boxes when stopped.
  • each reel holder tower is constituted by a connection frame to the bridge structure and by a frame mobile movably mounted on the frame, perpendicular to the bridge structure, this chassis carrying, in addition, a means of vertical displacement of the spindle, mounted in overhang, to be inserted in the reel to be unwound, and being connected in translation to the corresponding box.
  • the unrolling machine is essentially constituted by two reel-holder towers 1 capped at their upper part by a structure in bridge 2 for receiving an accumulator 3 of bands and by two boxes 4 for connecting bands when stopped.
  • the boxes 4 are each assigned to a reel holder tower 1 and are mounted movable in translation, transversely to the strip under the bridge structure 2.
  • Each reel holder tower 1 is constituted by a frame 5 for connection to the bridge structure 2, and by a movable frame 6 movably mounted on the frame 5 perpendicular to the bridge structure 2, this frame 6 carrying, in addition , a means 7 for vertical displacement of the spindle 8, mounted in cantilever, to be inserted in the coil 9 to be unwound, and being connected in translation to the corresponding box 4 ( Figures 1, 4, 5 and 6).
  • the mobile frame 6 is guided on the frame 5 is produced either by means of rails or by rolling on the foundation plate of said frame 5, and its transverse movement is controlled by a jack, by a pinion and rack assembly, or similar.
  • the mounting of the movable frame 6 on the frame 5 allows said frame 6 to be displaced from its normal position for unwinding the reels to a loading position, so as to introduce the spindle 8 into the mandrel of the reel 9 and loading the latter.
  • the means 7 for vertical displacement of the spindle 8 mounted in cantilever is constituted in the form of a support cage for the spindle 8, housing the axial drive mechanism of the latter by a current motor regulated by a variator of the four quadrant type, and guided on rails 10 of the front face of the movable frame 6 by means of pads 11, or by means of guide slides, the spindle 8 passing through a vertical slot 12 of said front face of the chassis 6, and by a mechanism 13 for vertical displacement of the means 7, in the form of a screw, rack, chain, or other lifting mechanism, actuated by a motor, by a jack, or manually.
  • the machine according to the invention is, moreover, equipped, in front of the frames 5, with a guide rail 14 for a motorized carriage (not shown) for handling coils whose stop positions in front of the vertical axis of the pins 8 of the reel-holder turns 1 are provided automatically, in a known manner, by latches and position detectors.
  • each movable frame 6 of the reel-holder towers 1 is provided with a device for detecting the diameter of the reels, mechanical, of the probe type, with electromagnetic waves, of the radar type, or in the form of a photoelectric detector, which is connected, in a known manner, to a computer controlling the mechanism 13 for vertical displacement of the means 7.
  • a device for detecting the diameter of the reels mechanical, of the probe type, with electromagnetic waves, of the radar type, or in the form of a photoelectric detector
  • This embodiment allows complete automation of the loading of the coils, because the said coils can be stopped precisely in front of the axis of the spindle 8, then loaded by automatic movement of the mobile chassis 6.
  • the mechanism 13 is advantageously connected, at its anchoring point on the chassis 6 or on the means 7, to a strain gauge (not shown), this gauge being able to advantageously be connected to a stock management computer.
  • a strain gauge (not shown)
  • This embodiment makes it possible to carry out a very precise weighing of the reel after its loading on the spindle 8, so that the acquisition a special weighing scale, bulky and expensive, generally housed in the ground in front of the unrolling machine, is no longer necessary.
  • the forecast of a strain gauge allows to carry out successive weight records which can be recorded by a paper consumption management computer and taking into account the weight of the raw reel arriving from stock, then that of the coil removed from the outer turns damaged during transport and, finally, the weight of the coil at the end of the unwinding operation.
  • each coil change can be carried out by simply sending an order to move the turn 1 to provide a reel to its loading position, the machine then monitoring operations until the reel 9 is brought to the spindle 8 in its unwinding position, the transverse movement device for each movable frame 6 allowing, moreover, to ensure lateral position corrections of the unwinding reel 9.
  • the mobile chassis 6 is advantageously provided, at the vertical slot 12 for passage of the spindle 8, with a means for blocking in the vertical position the guide sleeve of the spindle 8, in the form of locks cooperating with notches of said sleeve, clamping jaws, acting laterally on said sleeve, or other locking devices in position.
  • connection boxes 4 are mounted in opposition, each under the bridge structure 2 movable transversely relative to the latter, by means of horizontal slides 15 integral with said structure 2 and projecting forward relative to the latter, and are secured in translation each with the corresponding tower 1 ( Figure 3). Due to this arrangement, each box 4 follows all the movements of the corresponding tower 1 and protrudes towards the side of the conductor to facilitate access to it, each box 4 being linked to its corresponding coil holder tower 1 in such a way that 'they always move together.
  • each box 4 has a plate 16 provided, on the one hand, with a transverse slot 17 inclined relative to the horizontal in which is mounted, movable by means of a jack or '' a linear motor, a cutting device 18, and, on the other hand, several rows of air suction holes 19, or pliers, these holes 19 or pliers being arranged, on the one hand, on the other and on the other of the slot 17 and, on the other hand, parallel to the lower edge of the plate 16 which is, on the other hand, constituted by three planes forming an obtuse angle between them, the central plane containing the inclined transverse slot 17, and, on the other hand, mounted along one of its horizontal edges, preferably along its lower edge, pivotally, on the box 4, the pivot axis 20 of the plate 16 simultaneously forming the support for return cylinders 21 of the strip to be unwound.
  • the boxes 4 advantageously have a width greater than the greatest possible width of strips to be unrolled and their plate 16 has, on either side of its useful surface corresponding to the maximum width of strip to be unrolled, a recessed surface allowing arrange the command and control instruments 22, as well as a means 23 for protecting the cutting device 18 in the rest position, in the form of a cover.
  • the plates 16 of the boxes 4 are, on the one hand, symmetrical with respect to a vertical plane passing between the boxes 4 and, on the other hand, each loaded on its inner face by a pivoting device about the axis 20 such as a jack, a cam, or the like.
  • each plate 16 has the effect of causing said plates 16 to pivot about their axis 20, and of producing an intimate application of the central planes containing the transverse slots 17 of said plates 16 with the interposition of finishing and new strips, as well as their adhesive butt-joint bonding.
  • each plate 16 is provided, on its central plane containing the inclined transverse slot 17, with a groove 24 extending parallel to said slot 17 at a distance at least equal to the width a double-sided adhesive joint connecting the finishing and new strips.
  • the driver then performs, at eye level, the attachment of the end of the strip by suction to the plate 16 of the casing 4, the actuation of the suction device, connected to the plate 16 behind the suction holes 19, being carried out in a known manner by means of a pushbutton.
  • the start of the strip is then cut at an angle, either manually by guiding a knife into the transverse slot 17, or automatically by means of the cutting device 18, and the excess strip is removed.
  • the suction at the holes 19 surrounding the slot 17 is then cut so as to allow the partial removal of the strip end of the plate 16 in order to carry out the laying along the axis of the slot 17 of an adhesive seal.
  • the strip end is applied to the plate and partially to the joint for the future butt connection.
  • the strip of the new coil is thus ready to be connected, and the order to return to the unwinding position of the tower 1 and its box 4 can be given.
  • the coil will be kept locked in rotation by a small locking brake known per se.
  • the lateral positioning of tower 1 with its coil can be adjusted as indicated above, and synchronous lateral movements of the two towers can be performed automatically while maintaining lateral alignment of the coils and perfect coincidence of caisson slots 4.
  • the rails 15 for guiding the boxes 4 can also extend parallel to the transverse slots 17 inclined relative to the horizontal. So the two opposite slots 17 of the boxes 4 always slide one opposite the other and in alignment, whatever the respective positions of the towers 1, therefore even when the boxes 4 move separately.
  • the order of connection of the new reel is given, either by an automaton, or by an audible and / or luminous alarm warning the operator.
  • the strip accumulator 3 is normally filled, so that the finishing reel can be braked until it comes to a complete stop by means of the brake motor actuating its support pin 8.
  • the suction device connected to the holes 19 of the plate 16 of the corresponding box 4, is then placed under vacuum and the cutting device 18 of this box 4 is actuated simultaneously, so that the finishing strip is cut at an angle, then the rest of the strip connected to the finishing reel is automatically removed from the plate 16, after cutting off the suction at the holes in the lower part of the said plate, by reverse rotation of the axial unwinding motor.
  • the machine can be provided with at least one removable cutting counter-bar (not shown) applying the strip on the plate 16 along the cutting slot 17 of each box 4 , indifferently, this cutting counterpart bar being maneuvered into the release position by means of a pair of pneumatic cylinders after the passage of the knife 18, one of these jacks serving to move the bar in front of the box 4 and the other to its application against the plate 16 of the box with tightening of the strip to be cut, this second jack can be a rotary jack or a double-acting jack pivoting the bar towards one or the other box 4.
  • This embodiment allows maintenance perfect tape, flat on the plate 16 and obtaining a clean cut, even with slightly rigid materials.
  • the plates 16 of the boxes 4 are then pushed towards one another by pivoting about their axis 20, until the tail of the ending strip comes to stick on the adhesive seal at the end of the strip of the new reel .
  • This movement of the plates 16 takes place very quickly, and in fact only corresponds to a pulse producing the bonding pressure of the ends of the strip, triggers, at the end of the pulse, the cut off of the suction through the holes 19 and, simultaneously, the starting of the axial unwinding motor of the new coil. The latter is accelerated in rotation until its normal working speed is obtained, and the paper accumulator 3 can be recharged.
  • the motors fitted to the towers 1, intended for the axial drive of the spindles 8, are advantageously, in known manner, DC motors sufficiently powerful to allow rapid acceleration and deceleration of the coils in order to avoid oversizing of the reserve belt variation 3.
  • the power variation of these motors is subject to the permanent control of two variables, namely the belt speed of the machine fed downstream by the unwinding machine, and the prescribed belt tension is continuously measured at various places. All of these variables and parameters can be managed, in a known manner, by a computer which harmonizes and ensures a band flow at constant voltage despite possible changes in production speed or the operations of connecting the reel when stopped, which use the back-and-forth of the tape accumulator 3.
  • the position of the mobile trolley of the accumulator 3 is continuously regulated by means of a special motor, the anchoring of the mechanical socket of which is connected to a force measuring element placed on the mobile trolley.
  • This force measuring element can also be mounted on a guide roller placed at the exit of the carriage so as to continuously monitor the tension of the belt, which must remain constant thanks to the combined action of the mobile carriage and the spindle unwinding motor.
  • the unrolling machine can be provided with a marking device (not shown) advantageously placed at the level of the casing 4 close to the fixed part of the accumulator 3, above of the inclined transverse slot 17 on the plate 16, or on the upper face of this box, or even at the entrance to the accumulator 3, this marking device being a mechanical perforation or other device, or a deposit device or inkjet controlled with the same periodicity as the strip shaping located downstream, and being disposed at a distance from the plane containing the inclined slot 17 equal to a fraction of a step of the processing machine located downstream.
  • a marking device (not shown) advantageously placed at the level of the casing 4 close to the fixed part of the accumulator 3, above of the inclined transverse slot 17 on the plate 16, or on the upper face of this box, or even at the entrance to the accumulator 3, this marking device being a mechanical perforation or other device, or a deposit device or inkjet controlled with the same periodicity as the strip shaping located downstream, and being disposed at a distance from the plane containing the
  • a step corresponds to a fixed length of material treated by the processing machine, that is to say, for example, in the case of an envelope manufacturing machine, to the developed developed length to make an envelope.
  • a fraction of a step will advantageously correspond to a distance such that the joint between strips is automatically located on a part of the envelope having no marking or cutting. This process makes it possible to neutralize the elasticity phenomena of the strip which are harmful to precise location of the connector.
  • the unrolling machine can be provided with support arms for the cantilevered end of the pins 8, these arms being either mounted on the chassis 6 of the towers 1, retractable, and with the possibility of telescopic extension and retraction in correspondence with the downward and upward movement of the vertical displacement means 7, or mounted on the frames 5 so retractable, and movable in translation together with the chassis 6 or by means of its own control means actuated simultaneously and in an identical manner to the translation device of said chassis 6.
  • This embodiment allows, in particular, the loading of coils of large dimension, in particular large width, and of a heavy weight.
  • the invention it is possible to produce a machine for unrolling continuous strips from reels, which can be loaded automatically and whose strip connections can also be connected directly with possible identification of pre-prints, as well as of the fitting with respect to subsequent strip shaping operations, so that deterioration of the shaping tools of downstream machines can be avoided.
  • the bias cut, as well as the possibility of carrying out, depending on the characteristics of the material to be unrolled, an end-to-end or overlap connection makes it possible to minimize the risks of jamming on the main machine and to obtain better productivity.

Description

  • La présente invention concerne le domaine des machines à dérouler des matières en bandes, à partir de bobines, pour alimenter, notamment, en particulier en continu, des machines d'impression, des découpeuses, des plieuses-colleuses, ou d'autres machines de façonnage, et a pour objet une machine à dérouler.
  • Les machines à dérouler existant actuellement, destinées à l'alimentation des machines précitées, sont généralement mal adaptées à l'alimentation de cesdites machines du fait de leur encombrement et de leur poids relativement important, qui ne permettent pas une installation dans des bâtiments à étages équipés de monte-charges relativement faibles et dont les hauteurs sous plafonds sont également souvent relativement faibles.
  • Dans les machines à dérouler connues, le chargement des bobines s'effectue pratiquement toujours par déplacement des têtes ou broches de centrage suivant un arc de cercle, du fait que ces têtes ou broches sont montées, soit à l'extrémité d'un bras pivotant, soit sur un plateau rotatif. Cependant, l'axe de la bobine se déplace dans un plan horizontal et/ou vertical, ce qui nécessite, pour l'introduction des têtes ou des broches, des déplacements successifs fastidieux de chacun des deux éléments, alternativement, ces déplacements devant être contrôlés par le conducteur de la machine, jusqu'à la coïncidence entre les axes des têtes ou broches et de la bobine.
  • En outre, certains modes de chargement connus présentent l'inconvénient d'obliger l'opérateur à pousser la bobine dans le sens de son axe afin de réaliser la pénétration de la broche en porte-à-faux, ou tête de centrage,dans le mandrin de la bobine, soit par usage de sa propre force, soit par utilisation d'un dispositif de manutention motorisé plus ou moins pratique et d'un prix de revient élevé.
  • De plus certaines machines à dérouler existantes nécessitent, pendant toute l'opération de déroulement de la bobine, que ladite bobine soit entourée partiellement par une courroie destinée à son lancement et au contrôle de sa vitesse de déroulement. Ce mode de réalisation présente l'inconvénient de mettre en jeu, au niveau de la courroie s'appliquant sur une partie de la périphérie de la bobine, une puissance qui est préjudiciable à l'état de surface de la bande de matière à dérouler, voire à la structure même de ladite bande, en particulier dans le cas de déroulement d'une bande de matière fragile ou perforée, notamment dans le cas d'accélération rapide ou d'arrêt d'urgence. En outre, avec ces machines connues, le conducteur est obligé d'opérer à proximité de la bande en déroulement, de sorte qu'il est exposé à des risques d'accidents, notamment du fait de la présence de la courroie (point rentrant) ce qui est contraire aux consignes de sécurité généralement admises.
  • On connaît également des machines à dérouler dans lesquelles le raccordement de la bande finissante d'une bobine avec le début de bande de la bobine suivante est réalisé lors d'un arrêt provisoire, la bande finissante passant dans une réserve de bande disposée entre la sortie de la machine à dérouler et la machine de transformation située en aval.
  • Dans ces machines connues, il n'existe toutefois, pas de moyen sûr permettant de garantir que le raccord de bandes ne tombera pas dans une zone critique ultérieure, par exemple sous l'outil alternatif d'une plieuse ou d'une coupeuse ou d'une perforeuse transversale, l'épaisseur du raccord avec son ruban adhésif de jonction risquant de provoquer un bourrage et l'arrêt de l'ensemble de la ligne de production.
  • Pour obvier à cet inconvénient, il a été proposé de lancer la nouvelle bobine au moment précis où la réserve de bande correspond à un multiple du format augmenté d'une certaine fraction suivant la position souhaitée du raccord.
  • Mais, en tenant compte de l'élasticité de la bande, sur un parcours, à l'intérieur de la réserve, pouvant atteindre plusieurs dizaines de mètres, il n'est pas possible de compter sur des longueurs de bandes très fiables, d'où une imprécision du positionnement du raccord de bande.
  • On connaît également par FR-A-2207496 un appareil d'alimentation d'une matière en bande avec découpage et raccordement automatiques, qui comporte des porte-bobines déplaçables latéralement et une barre de fixation de bande déplaçable avec les porte-bobines. Ce document ne décrit, cependant, pas un porte-bobine permettant un chargement automatisé par déplacement latéral.
  • Par ailleurs, on connaît par US-A-3753833 un système de raccordement muni de deux moyens de coupe totalement indépendants. Un tel système ne permet pas la réalisation de joints bout à bout et réalise une coupe des bandes au moyen de deux lames de scie, ce qui ne permet pas l'obtention d'un raccord propre, ni la réalisation d'une coupe en biais. Enfin, ce document ne décrit pas de moyen permettant de remplir les fonctions de chargement et de réglage latéral.
  • La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients.
  • Elle a, en effet, pour objet une machine à dérouler essentiellement constituée par deux tours porte-bobines coiffées à leur partie supérieure par une structure en pont de réception d'un accumulateur de bandes et par deux caissons de raccordement de bandes à l'arrêt, affectés chacun à une tour porte-bobines et montés mobiles en translation, transversalement à la bande sur la structure en pont, caractérisée en ce que chaque tour porte-bobines est constitué par un bâti de liaison à la structure en pont et par un châssis mobile monté de manière déplaçable sur le bâti, perpendiculairement à la structure en pont, ce châssis portant, en outre, un moyen de déplacement vertical de la broche, montée en porte-à-faux, à insérer dans la bobine à dérouler, et étant relié en translation au caisson correspondant.
  • 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 du dispositif conforme à l'invention;
    • la figure 2 est une vue en plan du dispositif suivant la figure 1;
    • la figure 3 est une vue en élévation frontale et en coupe, à plus grande échelle, suivant A-A de la figure 1;
    • la figure 4 est une vue à plus grande échelle, en élévation et partiellement en coupe, d'un caisson de raccordement;
    • la figure 5 est une vue à plus grande échelle, en élévation frontale et en coupe d'une tour porte-bobines, et
    • la figure 6 est une vue en plan et en coupe de la tour porte-bobines suivant la figure 5.
  • Conformément à l'invention, et comme le montrent plus particulièrement, à titre d'exemple, les figures 1 et 2 des dessins annexés, la machine à dérouler est essentiellement constituée par deux tours porte-bobines 1 coiffées à leur partie supérieure par une structure en pont 2 de réception d'un accumulateur 3 de bandes et par deux caissons 4 de raccordement de bandes à l'arrêt. Les caissons 4 sont affectés chacun à une tour porte-bobines 1 et sont montés mobiles en translation, transversalement à la bande sous la structure en pont 2.
  • Chaque tour porte-bobines 1 est constituée par un bâti 5 de liaison à la structure en pont 2, et par un châssis mobile 6 monté de manière déplaçable sur le bâti 5 perpendiculairement à la structure en pont 2, ce châssis 6 portant, en outre, un moyen 7 de déplacement vertical de la broche 8, montée en porte-à-faux, à insérer dans la bobine 9 à dérouler, et étant relié en translation au caisson 4 correspondant (figures 1, 4, 5 et 6). Le guidage du châssis mobile 6 sur le bâti 5 est réalisé, soit au moyen de rails, soit par roulement sur la plaque de fondation dudit bâti 5, et son déplacement transversal est commandé par un vérin, par un ensemble à pignon et crémaillère, ou analogue.
  • Le montage du châssis mobile 6 sur le bâti 5 permet un déplacement dudit châssis 6, de sa position normale de déroulement de bobines vers une position de chargement, de manière à réaliser l'introduction de la broche 8 dans le mandrin de la bobine 9 et le chargement de cette dernière.
  • Le moyen 7 de déplacement vertical de la broche 8 montée en porte-à-faux est constitué sous forme d'une cage de support de la broche 8, logeant le mécanisme d'entraînement axial de cette dernière par un moteur à courant régulé par un variateur du type quatre quadrants, et guidée sur des rails 10 de la face avant du châssis mobile 6 au moyen de patins 11, ou au moyen de glissières de guidage, la broche 8 traversant une fente verticale 12 de ladite face avant du châssis 6, et par un mécanisme 13 de déplacement vertical du moyen 7, sous forme d'un mécanisme à vis, à crémaillère, à chaîne, ou autres moyens de levage, actionné par un moteur, par un vérin, ou manuellement.
  • Dans les figures 5 et 6 des dessins annexés, le mécanisme 13 est uniquement représenté, pour des raisons de simplification du dessin, par un trait d'axe.
  • La machine conforme à l'invention est, en outre, équipée, devant les bâtis 5, d'un rail de guidage 14 pour un chariot motorisé (non représenté) de manutention de bobines dont les positions d'arrêt devant l'axe vertical des broches 8 des tours porte-bobines 1 sont assurées automatiquement, de manière connue, par des verrous et des détecteurs de position.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque châssis mobile 6 des tours porte-bobines 1 est munie d'un dispositif de détection du diamètre des bobines, mécanique, du genre palpeur, à ondes électromagnétiques, du type radar, ou sous forme d'un détecteur photoélectrique, qui est relié, de manière connue, à un calculateur commandant le mécanisme 13 de déplacement vertical du moyen 7. De tels dispositifs de détection combinés avec des calculateurs sont connus et ne sont pas décrits plus en détail.
  • Ce mode de réalisation permet une automatisation complète du chargement des bobines, du fait que lesdites bobines peuvent être arrêtées de manière précise devant l'axe de la broche 8, puis chargées par déplacement automatique du châssis mobile 6.
  • Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le mécanisme 13 est avantageusement relié, à son point d'ancrage sur le châssis 6 ou sur le moyen 7, à une jauge de contrainte (non représentée), cette jauge pouvant avantageusement être reliée à un ordinateur de gestion de stock. Ce mode de réalisation permet d'effectuer une pesée très précise de la bobine après son chargement sur la broche 8, de sorte que l'acquisition d'une bascule de pesée spéciale, encombrante et coûteuse, généralement logée dans le sol devant la machine à dérouler, n'est plus nécessaire. En effet, la prévision d'une jauge de contrainte, permet de procéder à des enregistrements de poids successifs pouvant être comptabilisés par un ordinateur de gestion de la consommation de papier et prenant en compte le poids de la bobine brute arrivant du stock, puis celui de la bobine débarassée des spires extérieures abîmées lors du transport et, enfin, le poids de la bobine en fin d'opération de déroulement.
  • Le montage d'une jauge de contrainte est connu en soi et n'est pas expliqué plus en détail dans la description.
  • La suite des opérations d'amenée de nouvelles bobines et de montage de ces bobines sur les broches est avantageusement contrôlée et commandée par un automate programmable, de sorte que chaque changement de bobine pourra être effectué par simple envoi d'un ordre de déplacement de la tour 1 à munir d'une bobine vers sa position de chargement, l'automate effectuant alors le suivi des opérations jusqu'à l'amenée de la bobine 9 sur la broche 8 dans sa position de déroulement, le dispositif de déplacement transversal de chaque châssis mobile 6 permettant,en outre, d'assurer des corrections de position latérale de la bobine 9 en déroulement.
  • Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le châssis mobile 6 est avantageusement pourvu, au niveau de la fente verticale 12 de passage de la broche 8, d'un moyen de blocage en position verticale du manchon de guidage de la broche 8, sous forme de verrous coopérant avec des crans dudit manchon, de mâchoires de serrage, agissant latéralement sur ledit manchon, ou d'autres dispositifs d'assujetissement en position.
  • Les caissons de raccordement 4 sont montés en opposition,chacun sous la structure en pont 2 de manière déplaçable transversalement par rapport à cette dernière, au moyen de glissières horizontales 15 solidaires de ladite structure 2 et en saillie vers l'avant par rapport à cette dernière, et sont solidarisés en translation chacun avec la tour 1 correspondante (figure 3). Du fait de ce montage, chaque caisson 4 suit tous les mouvements de la tour 1 correspondante et en saillie vers le côté du conducteur pour lui faciliter l'accès, chaque caisson 4 étant lié à sa tour porte-bobine 1 correspondante de telle manière qu'ils se déplacent toujours solidairement.
  • Sur la face tournée vers le caisson opposé, chaque caisson 4 présente une plaque 16 munie, d'une part, d'une fente transversale 17 inclinée par rapport à l'horizontale dans laquelle est monté, déplaçable au moyen d'un vérin ou d'un moteur linéaire, un dispositif de coupe 18, et, d'autre part, de plusieurs rangées de trous 19 d'aspiration d'air, ou de pinces, ces trous 19 ou pinces étant disposés, d'une part, de part et d'autre de la fente 17 et, d'autre part, parallèlement au bord inférieur de la plaque 16 qui est, en outre, d'une part, constituée par trois plans formant entre-eux un angle obtus, le plan central renfermant la fente transversale inclinée 17, et, d'autre part, montée le long d'un de ses bords horizontaux, de préférence le long de son bord inférieur, à pivotement, sur le caisson 4, l'axe de pivotement 20 de la plaque 16 formant simultanément le support de cylindres de renvoi 21 de la bande à dérouler.
  • Les caissons 4 présentent avantageusement une largeur supérieure à la plus grande largeur possible de bandes à dérouler et leur plaque 16 présente, de part et d'autre de sa surface utile correspondant à la largeur maximale de bande à dérouler, une surface en retrait permettant de disposer les instruments 22 de commande et de contrôle, ainsi qu'un moyen 23 de protection du dispositif de coupe 18 en position de repos, sous forme d'un capot.
  • En outre, les plaques 16 des caissons 4 sont, d'une part, symétriques par rapport à un plan vertical passant entre les caissons 4 et, d'autre part, chargées chacune sur sa face intérieure par un dispositif de pivotement autour de l'axe 20 tel qu'un vérin, une came, ou autre.
  • Ainsi, l'actionnement simultané du dispositif de déplacement de chaque plaque 16 a pour effet de provoquer un pivotement desdites plaques 16 autour de leur axe 20, et de réaliser une application intime des plans centraux renfermant les fentes transversales 17 desdites plaques 16 avec interposition des bandes finissante et nouvelle, ainsi que de leur joint adhésif de liaison bout à bout.
  • En outre, selon une autre caractéristique de l'invention chaque plaque 16 est munie, sur son plan central renfermant la fente transversale inclinée 17, d'une rainure 24 s'étendant parallèlement à ladite fente 17 à une distance au moins égale à la largeur d'un joint à double face adhésive de liaison entre bandes finissante et nouvelle. Ce mode de réalisation permet, sans aucune modification, ni aucun réglage de la machine, d'effectuer une liaison entre bandes par recouvrement.
  • Après chargement d'une bobine neuve sur une broche 8 d'une tour 1, mise en position haute de ladite bobine avec le moyen 7 de déplacement vertical et blocage en position dudit moyen 7, la bobine est débarassée des spires éventuellement abîmées par le transport, et le conducteur de la machine amène le début de bande sur la plaque 16 du caisson 4 correspondant. Ce travail est effectué dans la position de chargement de la bobine 8, c'est-à-dire lorsqu'elle est, ensemble avec la tour 1 et le caisson 4 correspondant, en saillie par rapport à la structure en pont 2, de sorte qu'il peut être réalisé dans de bonnes conditions ergonomiques. Le conducteur effectue alors, à hauteur de ses yeux, la fixation du bout de bande par aspiration sur la plaque 16 du caisson 4, l'actionnement du dispositif d'aspiration, relié à la plaque 16 derrière les trous d'aspiration 19, étant effectué de manière connue au moyen d'un bouton poussoir. Le début de bande est alors coupé en biais, soit manuellement par guidage d'un couteau dans la fente transversale 17, soit automatiquement au moyen du dispositif de coupe 18, et l'excédent de bande est retiré. L'aspiration au niveau des trous 19 entourant la fente 17 est alors coupée de manière à permettre le retrait partiel de l'extrémité de bande de la plaque 16 afin de réaliser la pose suivant l'axe de la fente 17 d'un joint adhésif qui est maintenu sur la plaque 16 par remise en aspiration des trous 19 entourant la fente 17, puis l'extrémité de bande est appliquée sur la plaque et partiellement sur le joint en vue du futur raccordement bout à bout. La bande de la nouvelle bobine est ainsi prête à être raccordée, et l'ordre de retour en position de déroulement de la tour 1 et de son caisson 4 peut être donné. Pendant cette période d'attente, la bobine sera maintenue bloquée en rotation par un petit frein de blocage connu en soi.
  • Dans le cas d'un raccordement de bande par recouvrement, la découpe de l'extrémité de la nouvelle bande est effectuée manuellement par guidage d'un couteau dans la rainure 24, la longueur de bande supplémentaire, restant maintenue sur la plaque 16 du caisson 4, étant alors munie d'une bande adhésive double-face. Toutes les autres opérations sont identiques à celles d'un raccordement bout à bout.
  • Lors du retour en position de départ, le positionnement latéral de la tour 1 avec sa bobine pourra être réglé comme indiqué précédemment, et des mouvements latéraux synchrones des deux tours peuvent être réalisés automatiquement tout en conservant un alignement latéral des bobines et une coïncidence parfaite des fentes des caissons 4.
  • Conformément à une variante de réalisation de l'invention, non représentée aux dessins annexés, les rails 15 de guidage des caissons 4 peuvent également s'étendre parallèlement aux fentes transversales 17 inclinées par rapport à l'horizontale. Ainsi, les deux fentes opposées 17 des caissons 4 coulissent toujours l'une en face de l'autre et en alignement, quelles que soient les positions respectives des tours 1, donc même quand les caissons 4 se déplacent séparément.
  • Lorsque le diamètre minimum prédéterminé de la bobine en déroulement est détecté, de manière connue, par un moyen optique ou par palpeur mécanique ou par calcul électronique du diamètre, l'ordre de raccordement de la bobine neuve est donné, soit par un automate, soit par un avertisseur sonore et/ou lumineux prévenant l'opérateur. A cet instant, l'accumulateur de bande 3 est normalement rempli, de sorte que la bobine finissante peut être freinée jusqu'à son arrêt total au moyen du moteur frein actionnant sa broche 8 de support. Le dispositif d'aspiration, raccordé aux trous 19 de la plaque 16 du caisson 4 correspondant, est alors mis sous dépression et le dispositif de coupe 18 de ce caisson 4 est actionné simultanément, de sorte que la bande finissante est coupée en biais, puis le reste de bande raccordé à la bobine finissante est enlevé automatiquement de la plaque 16, après coupure de l'aspiration au niveau des trous de la partie inférieure de ladite plaque, par mise en rotation inverse du moteur de déroulement axial.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, la machine peut être pourvue d'au moins une barre de contre-partie de coupe amovible (non représentée) appliquant la bande sur la plaque 16 le long de la fente de coupe 17 de chaque caisson 4, indifféremment, cette barre de contre-partie de coupe étant manoeuvrée en position de dégagement au moyen d'une paire de vérins pneumatiques après le passage du couteau 18, l'un de ces vérins servant au déplacement de la barre devant le caisson 4 et l'autre à son application contre la plaque 16 du caisson avec serrage de la bande à couper, ce deuxième vérin pouvant être un vérin rotatif ou un vérin à double action pivotant la barre vers l'un ou vers l'autre caisson 4. Ce mode de réalisation permet un maintien parfait de la bande, bien à plat sur la plaque 16 et l'obtention d'une coupe propre, même avec des matériaux peu rigides.
  • Les plaques 16 des caissons 4 sont alors poussées l'une vers l'autre par pivotement autour de leur axe 20, jusqu'à ce que la queue de bande finissante vienne se coller sur le joint adhésif en bout de la bande de la nouvelle bobine. Ce mouvement des plaques 16 s'effectue très rapidement, et ne correspond, en fait, qu'à une impulsion réalisant la pression de collage des bouts de bande, déclenche, en fin d'impulsion, la coupure de l'aspiration à travers les trous 19 et, simultanément, le démarrage du moteur de déroulement axial de la nouvelle bobine. Cette dernière est accélérée en rotation jusqu'à obtention de sa vitesse de travail normale, et l'accumulateur de papier 3 peut se recharger.
  • Les moteurs équipant les tours 1, destinés à l'entraînement axial des broches 8, sont avantageusement, de manière connue, des moteurs à courant continu suffisamment puissants pour permettre une accélération et une décélération rapides des bobines afin d'éviter un surdimensionnement de la réserve de bande 3. La variation de puissance de ces moteurs est soumise au contrôle permanent de deux variables, à savoir la vitesse de bande de la machine alimentée en aval par la machine à dérouler, et la tension de bande prescrite est mesurée en permanence à divers endroits. L'ensemble de ces variables et paramètres peut être géré, de manière connue, par un calculateur harmonisant et assurant un débit de bande à tension constante malgré les éventuels changements de vitesse de production ou les opérations de raccordement de bobine à l'arrêt, qui mettent en oeuvre le va-et-vient de l'accumulateur de bande 3.
  • La position du chariot mobile de l'accumulateur 3 est régulée en permanence au moyen d'un moteur spécial dont l'ancrage de la prise mécanique est relié à un élément de mesure de force placé sur le chariot mobile. Cet élément de mesure de force peut également être monté sur un rouleau-guide placé à la sortie du chariot de manière à surveiller en continu la tension de la bande, qui doit restée constante grâce à l'action combinée du chariot mobile et du moteur de déroulement de la broche.
  • En outre, selon une autre caractéristique de l'invention, la machine à dérouler peut être munie d'un dispositif de marquage (non représenté) avantageusement placé au niveau du caisson 4 proche de la partie fixe de l'accumulateur 3, au-dessus de la fente transversale inclinée 17 sur la plaque 16, ou sur la face supérieure de ce caisson, ou encore à l'entrée de l'accumulateur 3, ce dispositif de marquage étant un dispositif mécanique de perforation ou autre, ou un dispositif à dépôt ou à jet d'encre commandé avec la même périodicité que le façonnage de bande situé en aval, et étant disposé à une distance du plan renfermant la fente inclinée 17 égale à une fraction d'un pas de la machine de transformation située en aval. Dans le cas précité, un pas correspond à une longueur fixe de matière traitée par la machine de transformation, c'est-à-dire, par exemple, dans le cas d'une machine de fabrication d'enveloppes, à la longueur développée nécessaire pour réaliser une enveloppe. Ainsi, une fraction d'un pas correspondra avantageusement à une distance telle que le joint entre bandes se trouve automatiquement sur une partie de l'enveloppe ne présentant aucun marquage ou découpe. Ce procédé permet de neutraliser les phénomènes d'élasticité de la bande nuisibles à un repérage précis du raccord.
  • Enfin, selon une autre caractéristique de l'invention, non représentée aux dessins annexés, la machine à dérouler peut être pourvue de bras de support de l'extrémité en porte-à-faux des broches 8, ces bras étant, soit montés sur les châssis 6 des tours 1, de manière escamotable, et avec possibilité d'allongement et de rétraction télescopiques en correspondance avec le mouvement de descente et de montée du moyen de déplacement vertical 7, soit montés sur les bâtis 5 de manière escamotable, et déplaçables en translation ensemble avec les châssis 6 ou par l'intermédiaire d'un moyen de commande propre actionné simultanément et de manière identique au dispositif de translation desdits châssis 6. Ce mode de réalisation permet, notamment, le chargement de bobines de grande dimension, en particulier de grande largeur, et d'un poids élevé.
  • Grâce à l'invention, il est possible de réaliser une machine à dérouler des bandes en continu à partir de bobines, qui peuvent être chargées automatiquement et dont les raccordements de bandes peuvent également être raccordés directement avec repérage éventuel de pré-impressions, ainsi que du raccord par rapport aux opérations de façonnage de bandes ultérieures, de sorte qu'une détérioration des outils de façonnage des machines situées en aval peut être évitée. En outre, la coupe en biais, ainsi que la possibilité de réaliser, suivant les caractéristiques du matériau à dérouler, un raccord bout à bout ou par recouvrement permet de limiter au maximum les risques de bourrage sur la machine principale et d'obtenir une meilleure productivité.

Claims (16)

1. Machine à dérouler, essentiellement constituée par deux tours porte-bobines (1) coiffées à leur partie supérieure par une structure en pont (2) de réception d'un accumulateur de bandes (3) et par deux caissons (4) de raccordement de bandes à l'arrêt, affectés chacun à une tour porte-bobines (1) et montés mobiles en translation transversalement à la bande sur la structure en pont (2), caractérisée en ce que chaque tour porte-bobines (1) est constituée par un bâti (5) de liaison à la structure en pont (2), et par un châssis mobile (6) monté de manière déplaçable sur le bâti (5) perpendiculairement à la structure en pont (2), ce châssis (6) portant, en outre, un moyen (7) de déplacement vertical de la broche (8), montée en porte-à-faux, à insérer dans la bobine (9) à dérouler, et étant relié en translation au caisson (4) correspondant.
2. Machine, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le guidage du châssis mobile (6) sur le bâti (5) est réalisé, soit au moyen de rails, soit par roulement sur la plaque de fondation dudit bâti (5), et son déplacement transversal est commandé par un vérin, par un ensemble à pignon et crémaillère, ou analogue.
3. Machine, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le moyen (7) de déplacement vertical de la broche (8) est constitué sous forme d'une cage de support de la broche (8), logeant le mécanisme d'entraînement de cette dernière par un moteur à courant continu régulé par un variateur du type quatre quadrants, et guidée sur des rails (10) de la face avant du châssis mobile (6) au moyen de patins (11) ou au moyen de glissières de guidage, la broche (8), montée en porte-à-faux, traversant une fente verticale (12) de ladite face avant du châssis (6), et par un mécanisme (13) de déplacement vertical du moyen (7), sous forme d'un mécanisme à vis, à crémaillère, à chaîne, ou autres moyens de levage, actionné par un moteur, par un vérin, ou manuellement.
4. Machine, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est, en outre, équipée, devant les bâtis (5), d'un rail de guidage (14) pour un chariot motorisé de manutention de bobines dont les positions d'arrêt devant l'axe vertical des broches (8) des tours portebobines (1) sont assurées, de manière connue, par des verrous et des détecteurs de position.
5. Machine, suivant la revendication 3, caractérisée en ce que chaque châssis mobile (6) des tours porte-bobines (1) est muni d'un dispositif de détection du diamètre des bobines, mécanique, du genre palpeur, à ondes électromagnétiques, du type radar, ou sous forme d'un détecteur photoélectrique, qui est relié, de manière connue, à un calculateur commandant le mécanisme (13) de déplacement vertical du moyen (7), de sorte que le chargement des bobines peut être effectué de manière automatique.
6. Machine, suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le mécanisme (13) est avantageusement relié, à son point d'ancrage sur le châssis (6) ou sur le moyen (7), à une jauge de contrainte, cette jauge pouvant avantageusement être reliée à un ordinateur de gestion de stock.
7. Machine, suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le châssis mobile (6) est avantageusement pourvu, au niveau de la fente verticale (12) de passage de la broche (8), d'un moyen de blocage en position verticale du manchon de guidage de la broche (8), sous forme de verrous coopérant avec des crans dudit manchon, de mâchoires de serrage, agissant latéralement sur ledit manchon, ou d'autres dispositifs d'assujetissement en position.
8. Machine, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les caissons de raccordement (4) sont montés en opposition, chacun sous la structure en pont (2) de manière déplaçable transversalement par rapport à cette dernière, au moyen de glissières horizontales (15) solidaires de ladite structure (2) et en saillie vers l'avant par rapport à cette dernière, et sont solidarisés en translation chacun avec la tour (1) correspondante et en saillie vers le côté du conducteur pour lui faciliter l'accès, chaque caisson (4) étant lié à sa tour porte-bobine (1) correspondante de telle manière qu'ils se déplacent toujours solidairement.
9. Machine, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 8, caractérisée en ce que sur la face tournée vers le caisson opposé, chaque caisson (4) présente une plaque (16) munie, d'une part, d'une fente transversale (17) inclinée par rapport à l'horizontale dans laquelle est monté, déplaçable au moyen d'un vérin ou d'un moteur linéaire, un dispositif de coupe (18), et, d'autre part, de plusieurs rangées de trous (19) d'aspiration d'air, ou de pinces, ces trous (19) ou pinces étant disposés, d'une part, de part et d'autre de la fente (17) et, d'autre part, parallèlement au moins au bord inférieur de la plaque (16) qui est, en outre, d'une part, constituée par trois plans formant entre-eux un angle obtus, le plan central renfermant la fente transversale inclinée (17), et, d'autre part, montée le long d'un de ses bords horizontaux, de préférence le long de son bord inférieur, à pivotement, sur le caisson (4), l'axe de pivotement (20) de la plaque (16) formant simultanément le support de cylindres de renvoi (21) de la bande à dérouler.
10. Machine, suivant la revendication 9, caractérisée en ce que les caissons (4) présentent avantageusement une largeur supérieure à la plus grande largeur possible de bandes à dérouler et leur plaque (16) présente, de part et d'autre de sa surface utile correspondant à la largeur maximale de bande à dérouler, une surface en retrait permettant de disposer les instruments (22) de commande et de contrôle, ainsi qu'un moyen (23) de protection du dispositif de coupe (18) en position de repos, sous forme d'un capot.
11. Machine, suivant l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que les plaques (16) des caissons (4) sont, d'une part, symétriques par rapport à un plan vertical passant entre les caissons (4) et, d'autre part, chargées chacune sur sa face intérieure par un dispositif de pivotement autour de l'axe (20), tel qu'un vérin, une came, ou autre.
12. Machine, suivant l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que chaque plaque (16) est munie, sur son plan central renfermant la fente transversale inclinée (17), d'une rainure (24) s'étendant parallèlement à ladite fente (17) à une distance au moins égale à la largeur d'un joint à double face adhésive de liaison entre bandes finissante et nouvelle.
13. Machine, suivant l'une quelconque des revendications 1, 8 et 9, caractérisée en ce que les rails de guidage (15) des caissons (4) peuvent également s'étendre parallèlement aux fentes transversales (17) inclinées par rapport à l'horizontale.
14. Machine, suivant l'une quelconque des revendications 1, et 8 à 13, caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'au moins une barre de contre-partie de coupe amovible appliquant la bande sur la plaque (16) le long de la fente de coupe (17) de chaque caisson (4), indifféremment, cette barre de contre-partie de coupe étant manoeuvrée en position de dégagement au moyen d'une paire de vérins pneumatiques après le passage du couteau (18), l'un de ces vérins servant au déplacement de la barre devant le caisson (4) et l'autre à son application contre la plaque (16) du caisson avec serrage de la bande à couper, ce deuxième vérin pouvant être un vérin rotatif ou un vérin à double action pivotant la barre vers l'un ou vers l'autre caisson (4).
15. Machine, suivant la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle est munie d'un dispositif de marquage avantageusement placé au niveau du caisson (4) proche de la partie fixe de l'accumulateur (3), au-dessus de la fente transversale inclinée (17) sur la plaque (16), ou sur la face supérieure de ce caisson, ou encore à l'entrée de l'accumulateur (3), ce dispositif de marquage étant un dispositif mécanique de perforation ou autre, ou un dispositif à dépôt ou à jet d'encre commandé avec la même périodicité que le façonnage de bande situé en aval, et étant disposé à une distance du plan renfermant la fente inclinée (17) égale à une fraction d'un pas de la machine de transformation située en aval.
16. Machine, suivant la revendication 1, cacaractérisée en ce qu'elle est pourvue de bras de support de l'extrémité en porte-à-faux des broches (8), ces bras étant, soit montés sur les châssis (6) des tours (1), de manière escamotable, et avec possibilité d'allongement et de rétraction télescopiques en correspondance avec le mouvement de descente et de montée du moyen de déplacement vertical (7), soit montés sur les bâtis (5) de manière escamotable, et déplaçables en translation, ensemble avec les châssis (6), ou par l'intermédiaire d'un moyen de commande propre actionné simultanément et de manière identique au dispositif de translation desdits châssis (6).
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