EP0502798B1

EP0502798B1 - Installation permettant de dérouler une matière en bande, tele qu'une étoffe en vue de la contrÔler et de la reconditionner sous la forme d'un enroulement de longueur déterminé

Info

Publication number: EP0502798B1
Application number: EP19920420063
Authority: EP
Inventors: Michel Guerin
Original assignee: ICBT Macotex SA
Current assignee: ICBT Macotex SA
Priority date: 1991-03-07
Filing date: 1992-03-03
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2012-03-03
Also published as: DE69210659T2; EP0502798A1; FR2673650A1; DE69210659D1; FR2673650B1

Description

La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux installations utilisées pour réaliser le contrôle et le conditionnement sous la forme d'un enroulement de longueur déterminée de matière en bandes, telles que des étoffes qui, lors de leur production, sont stockées sous la forme d'un enroulement de très grande longueur.
Dans la suite de la description, l'invention sera décrite pour une machine permettant de dérouler, contrôler (visiter), mesurer, enrouler, couper et emballer des étoffes, mais il est évident que cela n'est pas limitatif et qu'une telle installation pourrait être utilisée dans d'autres secteurs où se posent des problèmes similaires, tels que par exemple dans l'industrie papetière.
Il est bien connu que dans l'industrie textile, pendant toute la phase de réalisation de l'étoffe (que ce soit un tissu ou un tricot), la matière se présente en général sous la forme d'un rouleau pouvant comporter plusieurs centaines de mètres de matière.
A la fin du stade de fabrication, il est nécessaire de procéder à une opération de contrôle (visite) pour d'une part, détecter les défauts que le produit peut présenter, et d'autre part et surtout, conditionner l'étoffe produite afin d'avoir des longueurs déterminées correspondant à la demande.
De telles opérations impliquent donc de contrôler, mesurer, réenrouler, couper et enfin emballer, la matière.
La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux installations permettant de réaliser ces opérations, perfectionnement qui non seulement permet de réaliser les opérations de déroulage, transfert et réenroulage de l'étoffe présentée en rouleau, mais également peut être combiné à des moyens additionnels permettant d'effectuer en continu les opérations de pesage et/ou emballage.
De très nombreuses solutions ont été proposées à ce jour pour remplir les différentes fonctions permettant de réaliser ces opérations, fonctions qui consistent essentiellement à :

dérouler l'étoffe provenant d'un rouleau,
amener ladite étoffe sur un panneau, incliné ou non, pour permettre sa visualisation afin de la contrôler,
enrouler ladite étoffe afin de former de nouveau un rouleau comportant une longueur déterminée de matière variable en fonction du besoin exprimé.

Les machines proposées à ce jour comportent en général, pour réaliser l'opération de déroulement, un ensemble comportant deux cylindres ou tambours qui soutiennent tangentiellement le rouleau de matière et assurent sa rotation, et en conséquence le déroulage de la matière.
La matière ainsi déroulée est ensuite engagée sur des cylindres de renvoi (motorisés ou non), et/ou un système élargisseur qui permet de l'acheminer sur une surface plane, souvent inclinée, afin qu'elle puisse défiler en regard d'un opérateur chargé de la contrôler afin de détecter les défauts qu'elle peut présenter (trous, taches, écarts de nuances..), cette surface pouvant être constituée par un tapis transporteur permettant de maintenir la matière sur toute sa largeur comme cela ressort du FR-A-2160 452.
La longueur de l'étoffe délivrée est contrôlée au moyen d'une simple roue étalonnée, en contact direct sur la matière et qui commande, grâce au défilement de cette dernière, un compteur.
A la sortie de la surface de contrôle, l'étoffe est réceptionnée autour d'un support (tube en carton ou autre), dont l'entraînement en rotation est assuré au moyen de cylindres ou tambours tangentiels entraînés en rotation.
Dans ces types d'installations, l'entraînement de l'étoffe tant au poste de déroulage qu'au poste d'enroulage, se fait donc par friction, ce qui implique en général de recouvrir les tambours motorisés d'une couche de matière apte à augmenter l'adhérence de l'étoffe sur lesdits tambours.
Ces systèmes obligent une parfaite synchronisation en vitesse de tous les tambours d'entraînement, de manière à ne pas créer de tension sur l'étoffe qui provoquerait sur celle-ci non seulement des déformations géométriques, mais également des erreurs dans la mesure de la longueur.
Ces différentes contraintes conduisent donc à réaliser des ensembles dans lesquels on multiplie le nombre de cylindres de renvoi entre les poste d'enroulage et de déroulage, ainsi que des systèmes de déplissage (vis élargisseuses, barres cintrées, cylindres à lattes), et ce afin d'obtenir de bons arcs d'enroulement pour réduire le plus possible le glissement ; par ailleurs, il est nécessaire de synchroniser la vitesse des différents actionneurs par des systèmes appropriés.
En conséquence, de telles installations conduisent à un parcours de l'étoffe entre le poste de déroulage et le poste d'enroulage très sinueux, ce qui a pour conséquence de la soumettre à des sollicitations qui, d'une part la déforment géométriquement, et d'autre part, comme dit précédemment faussent la mesure de longueur.
Par ailleurs, une telle conception de machines entraîne une grande difficulté pour réengager l'étoffe dans son parcours à chaque remplacement de rouleau alimentaire de matière et, par voie de conséquence, une immobilisation importante néfaste à une bonne productivité par des temps d'arrêt supérieurs dans la plupart des cas au temps d'exploitation.
De plus, avec de telles machines, il est difficile d'éliminer les éventuels glissements et d'obtenir une vitesse parfaitement constante, compte tenu du fait que les étoffes ont une adhérence variable selon leur contexture.
D'autres types de machines, qui permettent de remplir les mêmes fonctions, utilisent pour entraîner le rouleau alimentaire de matière et le rouleau de renvidage, un entraînement axial et non pas tangentiel. Une telle solution complique encore la mise en oeuvre étant donné qu'il convient d'introduire un mandrin à l'intérieur des tubes supports de l'étoffe, tant au poste de déroulage qu'au poste d'enroulage, pour assurer leur entraînement en rotation.
Un tel entraînement axial permet de réduire les défauts provoqués par un entraînement par friction, mais implique de contrôler le couple d'entraînement pour obtenir une tension constante, et complique don l'asservissement des actionneurs.
La présente invention permet non seulement d'éliminer les inconvénients que présente l'entraînement tangentiel ou axial de la matière tant au déroulage qu'à l'enroulage, et également permet de réaliser un parcours de l'étoffe le plus court et direct possible entre le poste de déroulage et le poste d'enroulage, facilitant la mise en oeuvre de l'étoffe et permettant également d'éliminer les déformations que produisent les systèmes de renvoi.
D'une manière générale, l'invention concerne donc une installation permettant de dérouler une matière (étoffe), stockée sous la forme d'un enroulement en vue de la contrôler et de la reconditionner également sous la forme d'un enroulement, mais de longueur déterminée, ladite installation comportant :

un poste de déroulage (ou d'alimentation) de la matière stockée sous la forme d'un rouleau ;
un poste de visualisation sur lequel ladite matière défile à plat et qui est constitué par un tapis transporteur permettant de maintenir la matière sur toute sa largeur ;
un poste de réenroulement (ou de réception) permettant de former un nouveau rouleau de longueur déterminée ;
des moyens permettant de mesurer la longueur de matiière contrôlée et de la couper à une longueur déterminée, et elle se caractérise en ce que les postes d'alimentation et de réception sont constitués par deux tapis mobile sans fin (bandes transporteuses) supportant les rouleaux de matière (alimentation et réception) sur toute leur largeur, lesdits tapis étant inclinés et étant associés à deux cylindres disposés au dessus desdits tapis et transversalement à ces derniers, permettant d'assurer le maintien des rouleaux de matière.

Grâce à un tel ensemble comportant donc trois tapis transporteurs (ou bandes), on obtient un soutien parfaitement réparti de l'étoffe pendant tout son parcours.
Dans les ensembles constituant les postes de déroulage et de réception, les tapis roulants transporteurs sont comme dit précédemment inclinés, leur inclinaison étant relativement forte (de l'ordre de 20 à 30°), et étant inversée d'un poste par rapport à l'autre. Les deux cylindres associés auxdits tapis permettent de retenir les rouleaux d'étoffe (alimentation et réception), en assurant une bonne rotation des rouleaux de matière, et ce quel que soit leur poids ou leur diamètre ; un tel mode de réalisation élimine également tout risque de voir le rouleau de matière "danser" sur la bande transporteuse pendant son déroulage (ou enroulage), même si le rouleau d'étoffe n'est pas parfaitement cylindrique.
Avantageusement, les bandes transporteuses ont une tension volontairement réduite, permettant ainsi d'augmenter la surface en contact sur les rouleaux d'étoffe, éliminant tout risque de glissement ; de plus, des rouleaux de renvoi additionnels sont de préférence asociés aux tapis d'alimentation et de réception (soit au dessus de ce dernier, soit dans leur prolongement), afin que la matière soit accompagnée positivement à la surface desdits tapis.
Le tapis intermédiaire, qui permet de présenter l'étoffe de manière plane afin d'en réaliser le contrôle, peut être légèrement incliné ou non ; un tel tapis assure un transfert accompagné (ou positif), ce qui présente comme avantage de ne pas laisser l'étoffe évoluer aléatoirement et permet un bon contrôle de la tension de ladite étoffe entre les postes de déroulage et d'enroulage. Ces conditions permettent en outre d'obtenir une mesure de longueur très précise.
Grâce à un tel ensemble dans lequel l'étoffe est, tout au long de son parcours, toujours accompagnée positivement, il est possible d'obtenir un cheminement très court et direct impossible à réaliser avec les solutions antérieures.
Par ailleurs, un tel ensemble peut être associé à des moyens permettant un guidage latéral de la matière tant poste de déroulage qu'au poste d'enroulage, ce qui permet d'améliorer la présentation du rouleau à expédier. Selon une forme de réalisation, un tel contrôle du positionnement latéral de la bande de matière, peut être obtenu au moyen d'un capteur qui observe un bord ou lisière de l'étoffe et commande un actionneur, provoquant un déplacement latéral du poste équipé pendant le défilement de l'étoffe, de manière à aligner le bord ou lisière de l'étoffe observé et, en conséquence, d'aligner le bord de l'étoffe sur elle-même.
Par ailleurs, un tel ensemble conforme à l'invention peut être associé à des moyens permettant de réaliser automatiquement le conditionnement et l'emballage du rouleau de matière contrôlé.
L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels :

la figure 1 illustre, vue de côté, une machine réalisée conformément à l'invention ;
la figure 2 est une vue schématique montrant la chaine cinématique d'une telle machine, représentée vue de dessus, les différents postes ayant été séparés les uns des autres pour bien les différencier ;
les figures 3a à 3n sont des schémas illustrant l'ensemble du processus opératoire de mise en oeuvre d'une telle machine.

Si l'on se reporte aux figures annexées, et plus particulièrement à la figure 1, l'installation conforme à l'invention comporte, montés sur un bâti support désigné par la référence générale (1) :

un poste de déroulage, désigné par la référence générale (2) de la matière stockée sous forme d'un rouleau (3) ;
un poste de visualisation, désigné par la référence générale (4) sur laquelle la matière défile à plat ;
et un poste de réenroulement, désigné par la référence générale (5), permettant de former un nouveau rouleau (6) de longueur déterminée.

Par ailleurs, des moyens conventionnels permettant de mesurer la longueur de matière contrôlée et de la couper à une longueur déterminée, sont également prévus.
Dans l'installation conforme à l'invention, les postes d'alimentation (2) et de réception (5) son constitués par deux tapis mobiles sans fin (7,8) (ou bandes transporteuses), qui supportent les rouleaux de matière (3,6) sur toute la largeur. Les tapis (7,8) sont de préférence inclinés, leur inclinaison étant relativement forte de l'ordre de 20 à 30°, et étant inversée d'un poste par rapport à l'autre.
Pour assurer le maintien des rouleaux d'étoffe (3,6) contre la surface des tapis (7,8), ces derniers sont associés à deux cylindres (9,10), disposés au dessus des tapis, transversalement à ces derniers, et qui permettent donc de retenir les rouleaux d'étoffe (3,6) en assurant une bonne rotation desdits rouleaux, et ce quel que soit leur poids ou leur diamètre. Un tel mode de réalisation élimine également tout risque de voir les rouleaux de matière "danser" sur les bandes transporteuses (7,8) pendant leur déroulage ou enroulage, et ce même si le rouleau n'est pas parfaitement cylindrique. Par ailleurs, des rouleaux de renvoi additionnels (21,20) sont associés avec les tapis d'alimentation (7) et de réception (8), afin que la matière soit accompagnée positivement par lesdits tapis et que l'étoffe ne soit pas soumise à des contraintes mécaniques (tension, pincement..), lors de son parcours.
La zone de visualisation de matière (4) est, dans la machine conforme à l'invention, également constituée par un tapis transporteur (11) disposé entre les postes d'alimentation (2) et de réception (5).
La figure 2 illustre de manière schématique la chaine cinématique de commande de l'entrainement des différents tapis (7,8,11) et rouleaux (9,10) que comporte une installation conforme à l'invention. D'une manière générale, la commande des postes de déroulage (7), de visualisation (11) et réenroulement (5), est obtenue par l'intermédiaire de moteurs (M1,M2,M3) entraînant positivement l'un des rouleaux autour desquels passent les tapis transporteurs. Par ailleurs, si les deux rouleaux de maintien (9,10) peuvent être montés libres en rotation, selon une forme préférentielle conforme à l'invention, le rouleau de maintien (10) prévu au poste de réenroulage est entraîné positivement en rotation, et ce légèrement plus vite que la bande sans fin ou tapis (8) qui lui est associé, ce qui permet d'obtenir un compactage (dureté) du rouleau (6) en formation. Un tel compactage peut être obtenu simplement en commandant le rouleau(10) par l'intermédiaire d'un moteur indépendant (M4) (ensemble représenté en pointillés à la figure 2), et ce par l'intermédiaire d'une poulie (10′) de diamètre réglable permettant une vitesse de rotation du rouleau (10) légèrement supérieure (de l'ordre de 2 à 3 %) à la vitesse de la bande transporteuse (8) qui lui est associée. L'intérêt d'une telle motorisation indépendante permet également de pouvoir régler avec précision la vitesse, et ce par l'intermédiaire d'un potentiomètre actionné directement depuis le pupitre de commande.
Par ailleurs, un tel ensemble peut être associé à des moyens contrôlant le défilement d'un bord latéral de la matière et permettant, par déplacement transversal (représenté par les flèches en pointillés à la figure 2) des postes de déroulage et de réenroulage, d'avoir un aligement parfait du bord de l'étoffe sur elle-même, permettant d'obtenir une très bonne présentation du rouleau à expédier.
Enfin, la machine conforme à l'invention peut être associée à des moyens permettant de réaliser automatiquement le conditionnement, le pesage et l'emballage du rouleau (6) de matière contrôlée. De tels moyens sont schématisés uniquement aux figures 3a à 3n qui illustrent la matière dont fonctionne une installation conforme à l'invention.
Ainsi que cela ressort de ces figures 3a à 3n, la mise en oeuvre d'une telle installation est la suivante.
Tout d'abord (figure 3a), l'opérateur, après avoir positionné un rouleau (3) sur le tapis transporteur (7) formant le poste de déroulage (2), présente l'extrémité (13) de l'étoffe (E) sur le deuxième tapis transporteur (11) faisant office de table de contrôle (figure 3b), soit directement (comme représenté en traits pleins), soit indirectement (comme représenté en pointillés), l'étoffe passant alors autour du rouleau de renvoi (21). Dans les figures 3c à 3i, ces deux possibilités de passage sont représentées (passage direct en traits pleins, passage autour du rouleau de renvoi (21) en traits pointillés).
Cela étant fait, depuis un pupitre de commande placé devant la machine, l'opérateur commande la mise en route de l'installation, le tapis transporteur (11) véhiculant l'étoffe (E) jusqu'au poste de réception (5) (figure 3c).
L'opérateur (figure 3d) engage alors l'extrémité (13) de l'étoffe autour d'un support type carton (14), disposé préalablement sur le tapis récepteur (8), et dont le maintien est assuré grâce au rouleau (10). La matière guidée par le rouleau (20) étant engagée automatiquement sur le tapis (8), l'opérateur n'a qu'à avancer l'étoffe sur le tube carton, ce qui simplifie notablement cette opération qui est très laborieuse sur une machine conventionnelle.
Lorsqu'une longueur déterminée de matière a été réenroulée (figure 3g), l'étoffe (E) est coupée transversalement par un couteau (15). Après coupe, les zones d'alimentation (2) et de visite (4) sont débrayées, et l'enroulement se poursuit (figure 3h), cette rotation finale pouvant être exploitée par l'opérateur pour poser des rubans adhésifs (16) (figure 3h) afin d'arrêter la dernière spire. Le rouleau formé est alors amené depuis le poste de renvidage (5) par un système de pesée (17) (figure 3i) prévu à l'avant de la machine. Pendant la pesée (figure 3j), l'ensemble de visite (4) et d'alimentation (2) est entraîné en sens inverse de manière à réenrouler l'étoffe sur la bobine d'alimentation (3). Après pesée (figure 3k), le rouleau (6) est amené sur le poste d'emballage (figure 31) où un film (18) est engagé sur le rouleau de matière. Le rouleau de matière est entraîné (figure 3m) de manière à ce que le film (18) l'entoure complètement. Le rouleau étant emballé, le film est coupé (figure 3n) et l'ensemble est évacué.
Une telle installation présente de très nombreux avantages par rapport aux machines antérieures, et qui sont les suivants :

en ce qui concerne le poste de déroulage :
- . une facilité de chargement et de déchargement,
- . une facilité d'engagement de la matière quel que soit son sens,
- . un entraînement positif de la matière par bande en contact sur une grande surface du rouleau de matière,
- . un poste guidé pour une présentation de la matière toujours en référence d'un côté sur une lisière, quelle que soit la qualité d'enroulage et d'alignement du rouleau de matière en alimentation,
- . une marche arrière assurant une bonne qualité de réenroulage (pas de décompactage ou de formation de poche),
- . une grande polyvalence dans les matières pouvant être traitées, et ce sans nécessité de dispositif de maintien (type vis élargisseuse, rouleau à lattes, rouleau courbe), que ce soit en chaine et trame ou maille très élastique,
- . un fonctionnement assuré, même avec des rouleaux de matière déformée ou sur tubes cassés ou écrasés ;
pour l'ensemble de contrôle :
- . un entrainement positif de la matière qui se présente en conséquence relaxée,
- . un maintien de la matière en référence d'un côté par rapport à une lisière, grâce à son contact sur la bande d'entraînement dès sa sortie du poste de déroulage (2),
- . un transfert automatique du poste de déroulage (2) au poste d'enroulage (5) à l'engagement ;
- . une facilité de mise en oeuvre,
- . une précision avec fidèlité de la mesure prise sur une matière non sollicitée ;
en ce qui concerne l'enroulage :
- . un engagement automatique de la matière,
- . une présentation par l'amorçage sur le tube d'enroulage simplifiée et facilité de mise en oeuvre,
- . un enroulage compact quelles que soient les matières (chaine et trame ou maille),
- . pas de déformation de la matière du fait de son contact par bande sur une grande surface du rouleau à mesure de sa constitution,
- . un enroulage parfaitement aligné sur une lisière,
- . un retour arrière après coupe immédiat et automatique, sans précautions particulières,
- . une finition d'enroulage après coupe ou en fin de rouleau sur l'extrémité du poste, permettant de faciliter les opérations éventuelles de pose d'adhésif, de pesage, d'emballage,
- . une polyvalence des matières (comme pour le déroulage),
- . un parcours de matière réduit, limitant toute déformation,
- . un respect de la laize, particulièrement pour les articles très élastiques, entre le poste de déroulage et d'enroulage ;
enfin, d'une manière générale, une telle installation présente :
- . un encombrement réduit,
- . une ergonomie des postes, du pupitre de commande qui peut être orientable,
- . un éclairage optimisé et variable en intensité,
- . une facilité et une rapidité d'exploitation,
- . une mise en oeuvre simplifiée,
- . une commande par une alimentation par simple prise de courant 220 V monophasé,
- . la vitesse et la tension étant réglables par potentiomètre,
- . la motorisation en continu des trois postes avec synchronisation électronique automatique.

Claims

Installation permettant de dérouler une matière (étoffe) (E), stockée sous la forme d'un enroulement (3) en vue de la contrôler et de la reconditionner également sous la forme d'un enroulement, mais de longueur déterminée, ladite installation comportant :
- un poste de déroulage (2) de la matière stockée sous la forme d'un rouleau;

- un poste de visualisation (4) sur lequel ladite matière défile à plat et qui est constitué par un tapis transporteur (11) permettant de maintenir la matière sur toute sa largeur ;

- et un poste de réenroulement (5) permettant de former un nouveau rouleau de longueur déterminée ;

- des moyens permettant de mesurer la longueur de matière
contrôlée et de la couper à une longueur déterminée, caractérisée en ce que les postes de déroulage (2) et de réenroulement (5) sont constitués par deux tapis (7,8) mobiles sans fin supportant les rouleaux de matière sur toute leur largeur, lesdits tapis étant inclinés et étant associés à deux cylindres (9,10) disposés au dessus desdits tapis (7,8) et transversalement à ces derniers, permettant d'assurer le maintien des rouleaux de matière.
Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cylindre (10) associé au tapis sans fin de réenroulement (8), est entraîné en rotation par un moteur indépendant (M4) permettant de lui communiquer une vitesse légèrement supérieure (2 à 3%) à la vitesse de la bande et assurant ainsi un compactage du rouleau en formation.
Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les tapis mobiles sans fin (7,8) sont inclinés, leur inclinaison étant relativement forte et étant inversée d'un poste (2) à l'autre (5).
Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le tapis transporteur (11) est incliné.
Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens permettant un guidage latéral de la matière, tant au poste de déroulage (2) qu'au poste de réenroulement (5), lesdits moyens comportant un capteur qui observe un bord ou lisière de l'étoffe (E) et commande un actionneur, provoquant un déplacement latéral au moins du poste de déroulage (2) et éventuellement du poste de réenroulement (5) permettant d'aligner le bord ou lisière de l'étoffe observée.