EP1036026B1 - Machine d'enroulement de produit continu sous forme de feuille, pour former des bobines - Google Patents

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EP1036026B1
EP1036026B1 EP98954529A EP98954529A EP1036026B1 EP 1036026 B1 EP1036026 B1 EP 1036026B1 EP 98954529 A EP98954529 A EP 98954529A EP 98954529 A EP98954529 A EP 98954529A EP 1036026 B1 EP1036026 B1 EP 1036026B1
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EP
European Patent Office
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machine
winding
cores
sheet product
drum
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98954529A
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German (de)
English (en)
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EP1036026A1 (fr
Inventor
Innocent Marchante
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DMT TECHNOLOGY GmbH
Original Assignee
Darlet Marchante Technologie SA
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Publication date
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Publication of EP1036026B1 publication Critical patent/EP1036026B1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/2207—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations the web roll being driven by a winding mechanism of the centre or core drive type
    • B65H19/2215—Turret-type with two roll supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2402/00—Constructional details of the handling apparatus
    • B65H2402/40—Details of frames, housings or mountings of the whole handling apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2408/00—Specific machines
    • B65H2408/20—Specific machines for handling web(s)
    • B65H2408/23—Winding machines
    • B65H2408/231—Turret winders
    • B65H2408/2315—Turret winders specified by number of arms
    • B65H2408/23152—Turret winders specified by number of arms with two arms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2601/00—Problem to be solved or advantage achieved
    • B65H2601/30—Facilitating or easing
    • B65H2601/32—Facilitating or easing entities relating to handling machine
    • B65H2601/321—Access

Definitions

  • the present invention relates to a machine of winding, or "rewinder”, of continuous product under sheet form, to form coils.
  • Winders are used in many branches of industry where machines and processes production implemented result in manufacturing in continuous of a flat product of varying width and of variable thickness.
  • the flat elements produced by the production lines must be wound up so that be able to be easily stored and / or transported to subsequent processing steps.
  • Winders intended for this kind of applications include, in a generally known manner, a machine frame on which is rotatably mounted, around a horizontal axis, a rotating assembly called a barrel equipped with at least two parallel winding spindles, a typical realization comprising two pins diametrically opposite, the pins being associated with rotating drive means; in this regard it can be referred to documents DE-A-1816870 and DE-A-3629216.
  • Each pin receives, at a given time, the sheet product arriving continuously from the line production, the training means providing the spindle the torque required for the sheet product either wound in a reel.
  • the barrel rotates half a turn, allowing simultaneously the evacuation of the full reel and the supply, in the winding position, of a new spindle empty.
  • a cutting device intervenes before exchanging the two pins, to cut the sheet material.
  • these cylinders as well as other rollers are carried by a carriage, on which are still mounted the voltage measurement means and the other regulatory bodies, as well as the system cutting.
  • the carriage is mounted movable in translation horizontally, in a direction perpendicular to axes of the barrel and the reel pins.
  • the built of the reel being fixed, it is the carriage which moves as the reel is wound, to ensure permanent application of the cylinder contact on the coil, the diameter of which is gradually increasing.
  • the winding pins may have some limited mobility to "absorb" the increase in diameter of the coil being formed.
  • the present invention aims to avoid these difficulties, and therefore aims to provide winder of the kind considered, in which the sheet feed operations can be performed at high speed, without the safety of people in charge of these operations is threatened even with a single operator.
  • the invention relates to a machine winding of continuous product in sheet form, to form coils, comprising a machine frame on which is rotatably mounted around a horizontal axis, a barrel fitted with at least two winding pins parallel, associated with drive means in rotation, the rotation of the barrel allowing simultaneously the evacuation of a full reel and the supply, in position winding, an empty spindle, the machine comprising still means of feeding the sheet product to wind, these means comprising various cylinders and rollers such as a tension measuring cylinder and a contact cylinder, as well as, preferably, members regulator and a cutting device, all including frame, barrel and pins winding being mounted movable in translation horizontally, in a direction perpendicular to axes of the barrel and pins, while the means sheet product feed are fixed, the displacement in translation of the mobile assembly comprising the frame, the barrel and pins allowing its progressive advance as it grows, the diameter of a reel being formed, characterized in that the total stroke of movement of the movable assembly comprising
  • this invention proposes to maintain the means of supply in fixed position, and this is how the whole consists of frame, barrel and pins which is mobile and which, more precisely, moves in the direction of travel of the sheet product, moving away from the means of supply of this product, so as to "follow" the magnification progressive reel during winding.
  • the race total of the aforementioned set is not limited to the deviation between the minimum radius and the maximum radius of a coil, but it is planned long enough to create, between the fixed supply means and the frame-barrel-spindle assembly advanced to the maximum, sufficient free space, about 1 to 2 meters. This space becomes available so that, without danger, the operator, when launching the machine, can come and recover the front end of the sheet product on the means of supply, and brings this end directly on that of the two pins of the reel which is in its immediate vicinity.
  • the operation of the rewinder object of the present invention is not changed in its principle. Indeed, the means of supply now fixed remain fitted, as before, with a cylinder voltage measurement and a contact cylinder itself integral with a fine regulation device for application pressure.
  • the only difference here fundamental resides in the fact that the frame-barrel-pin assembly, which was previously fixed, is rendered mobile and moves in the general direction of advancement of the sheet, slowly and gradually, on guides during the entire winding phase of the coil, this to compensate for the regular growth of the coil diameter.
  • this mobile assembly is moved forward quickly and on a run important, when it is necessary to leave a place to one or more operators, to allow them safely work on the machine.
  • the design of winding machine object of the invention thus provides a considerable advantage which does not can be obtained in the current state of the art.
  • the carriage carrying the means of supply shrinks to adapt to growth reel diameter, but this carriage cannot move back enough to create, between himself and the remaining from the machine, the space needed to operator intervention.
  • the race of recoil of the carriage is limited by the usual presence, upstream of this carriage, equipment belonging to the production line and product processing in leaf. It is also not possible to create upstream of the trolley a large free space, to allow a recoil of the carriage on a race which is itself important, because in this case the sheet product should pass a significant distance without being guided or supported, which would be very detrimental to the quality of the winding made by machine.
  • the reel object of the present invention has an additional advantage, arising from what above.
  • it is necessary to leave the carriage with a recoil stroke which corresponds to at least the half-diameter (or radius) of the most large coil wound, so that the carriage may retreat enough to allow the constitution of a full coil of this maximum dimension.
  • Such retraction of the carriage has the immediate consequence that the leaf path immediately upstream of the rewinder, and the angles of tying the sheet entering the reel, are modified during recoil of the carriage, which results in disturbing the sheet tension measurement and is sometimes at the cause of annoying folds and winding defects.
  • the supply means having become fixed, can be integrated into all of cylinders located at the output of the production machine, the winding conditions being thus made constant and that can be optimized.
  • the reel object of the present invention involves not only an ease considerable access, but also better conditions winding.
  • the winder design according to the invention still has a number of advantages complementary:
  • the means of supply fixed can be integrated into the machine outlet production, which precedes the winder, the support for these supply means which can itself be easily integrated into the frame of said machine outlet, which is studied on modern machines so that the passage of the sheet can be carried out by the operator in a simple way and without danger.
  • the introduction of the sheet is already done simple way until the exit of the means of supply, and moreover it is no longer necessary to cross the rewinder since the operator is then proximity to the first spindle encountered (in the direction sheet scrolling) of the rewinder.
  • the introduction was done in a simple way only upstream of the carriage, and difficulties arose for the introduction of the sheet in the rewinder.
  • the invention is thus indisputably advantageous for manual introduction of the sheet, but it will of course this invention is also particularly interesting in the case of production machines whose the exits are equipped with introduction systems automatic by belt, rope or air cushion, since in this case it suffices to do automatically advance the sheet already until the end of the means and then it is no longer necessary to cross the rewinder.
  • the object of the present invention is also particularly interesting, in connection with the use of a cutting device, in particular a cutting device located between the measuring cylinder voltage and contact cylinder.
  • a cutting device in particular a cutting device located between the measuring cylinder voltage and contact cylinder.
  • the simple introduction of the sheet is done directly up to, and including from, the cutting blade which can be used without danger for operators, so that make a clear cross-section of the sheet, before putting the end of this sheet on the pin of winding (the cut part of the sheet being evacuated either to the ground laterally or directly to a grinder located under the machine).
  • the reel object of the present invention is also particularly interesting when the unloading of the full coil is found, which is more and more often the case, provided by a device called guided or remote-controlled carriage, the functions of which are whether or not to enter automatically near the spindle the front of the rewinder, when the full spool has been there transferred by rotation of the barrel, to collect the full reel, and possibly to deposit, in place of this coil taken, a new empty coil core.
  • traditional winders in which operator's workstation is located, during the introduction of the sheet, in front of the winder, i.e. in the same area where this carriage must intervene, there is obviously the question of operator priority and safety, vis-à-vis this cart.
  • the winding quality is found also greatly improved on the machine object of the present invention, thanks to the fixity of the cylinder contact belonging to the supply means.
  • the carriage In the conventional rewinders, the carriage must be equipped with pressure devices for holding the contact cylinder, which must be very sensitive and almost frictionless, while these are mounted on a carriage which must move at the same time towards the rear, thereby disrupting the smooth running of the winding operation.
  • This problem is avoided in the winder object of the present invention where, the means being fixed, the contact cylinder can be fitted with very flexible pressure devices without friction, the frame-barrel-pin assembly being him independently moved slowly forward depending on the growth of the coil diameter.
  • the displacement in translation of this mobile frame-barrel-pin assembly can be made by various actuating devices motorized, mechanical or electromechanical or hydraulic, such as hydraulic cylinders.
  • the actuation device is here constituted by an assembly comprising at least one electric motor step by step, and at least one ball screw driven by the engine.
  • Figures 1 to 5 of the drawing represent, in view from the side, a winder according to the present invention, in several distinct positions corresponding to various phases of use or operation.
  • the reel includes a set generally designated by a reference 1, comprising a frame 2, a barrel 3 rotatably mounted on the frame 2 around a horizontal axis 4, and two pins winding 5 parallel, each with a horizontal axis 6, diametrically opposite and carried by the barrel 3.
  • a reference 1 comprising a frame 2, a barrel 3 rotatably mounted on the frame 2 around a horizontal axis 4, and two pins winding 5 parallel, each with a horizontal axis 6, diametrically opposite and carried by the barrel 3.
  • Des motorized parts not shown, ensure the rotary drive of the barrel 3 about its axis 4, and the rotational drive of each pin 5 around of its axis 6.
  • the assembly 1 formed by the frame 2, the barrel 3 and two pins 5 is mounted movable in translation, on horizontal straight guides 7 carried by a fixed base 8 of the machine.
  • Unrepresented means such as electric stepper motor associated with a ball screw, ensure the translational movement of the assembly 1 the along the guides 7, either forwards (arrow F1), or backwards (arrow F2), the terms “front” and “rear” being defined here by reference to the general meaning of scrolling (arrow F) of the sheet product 9 to be rolled up.
  • an assembly is provided stationary 10 used to supply the product in sheet 9, in from a manufacturing machine (not shown) located upstream.
  • Set 10 includes a succession of cylinders or rollers 11, 12, 13 and 14, on which the product in sheet 9 is guided.
  • a cylinder 13 measuring device which surmounts a contact cylinder 14.
  • a cutting device 15 provided with cuts movable transversely to the direction of advance sheet product 9.
  • the mobile assembly 1 formed by the frame 2, the barrel 3 and two pins 5 is movable in a controlled manner, on a relatively large stroke, between a rear position very close to the fixed assembly 10 used for the supply of the product in strip 9, and a relatively forward position remote from said fixed assembly 10, all positions intermediaries that can naturally be occupied.
  • a relatively large free space E of the order 1 to 2 meters, is arranged above the base 8, between the mobile assembly 1 and the fixed assembly 10.
  • an operator can thus take place in this free space E for, when launching the machine, grasp the front end 16 of the sheet product 9, and introduce it on one of pins 5, plus particularly the spindle located in position winding, that is to say the most rear.
  • the device cutting 15 intervenes to separate the length of rolled sheet product, and the barrel 3 describes a rotation of a half-turn around its axis 4 (see figure 5).
  • an auxiliary carriage 18 movable on the base 8 can be approached from mobile assembly 1, by the front of it, to take the coil 17 full and possibly deposit on barrel 3, at the place, a new empty reel core.
  • the mobile assembly 1 having also retreated, bringing against the support cylinder 14 the spindle coming in winding position during the last rotation of the barrel 3, the machine is ready to execute a new cycle identical to the previous one.
  • the material and texture of this product can be any.
  • the fixed set 10 for supplying the product in sheet with a specific, independent frame we will note that this set can be integrated at the outlet of the machine for producing this sheet product, which precedes the winder.

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Packaging Of Annular Or Rod-Shaped Articles, Wearing Apparel, Cassettes, Or The Like (AREA)

Description

La présente invention concerne une machine d'enroulement, ou "enrouleuse", de produit continu sous forme de feuille, pour former des bobines.
Les enrouleuses sont utilisées dans de nombreuses branches de l'industrie où les machines et procédés de production mis en oeuvre aboutissent à la fabrication en continu d'un produit plat de plus ou moins grande largeur et d'épaisseur variable. Les éléments plats produits par les lignes de fabrication doivent être enroulés de façon à pouvoir être aisément stockés et/ou transportés vers les étapes de transformation ultérieures.
C'est le cas en particulier dans les procédés industriels et les machines permettent la fabrication en continu de tissus, papiers, plaques, feuilles et films plastiques, non tissés, etc... Pour des raisons de simplicité, c'est le terme "feuille" qui est utilisé ci-après pour désigner des divers types de produits plats. Dans le domaine des matières plastiques, les enrouleuses sont utilisées systématiquement à la fin des lignes de fabrication de film plastique dans des matériaux aussi divers que le polypropylène, le polyester, le polychlorure de vinyle, le polyéthylène, les feuilles complexes coextrudées, etc...
La plus grande partie de ces procédés industriels se déroulent de façon continue, les machines n'étant pratiquement jamais arrêtées, sauf pour des opérations de maintenance qui sont espacées de plusieurs semaines, voire de plusieurs mois.
Par ailleurs, pour que les bobines restent manipulables, ainsi que pour d'autres raisons liées à la technique des enrouleuses, il n'est pas possible d'accroítre de façon illimitée le diamètre des bobines du produit enroulé. Il est donc nécessaire que les enrouleuses utilisées sur les lignes de fabrication en continu soient équipées de dispositifs permettant, sans interruption de la production, le passage d'une bobine pleine, lorsque celle-ci a atteint le diamètre prévu, à une nouvelle bobine encore vide.
Les enrouleuses destinées à ce genre d'applications comportent, de façon généralement connue, un bâti de machine sur lequel est monté tournant, autour d'un axe horizontal, un ensemble rotatif appelé barillet équipé d'au moins deux broches d'enroulement parallèles, un réalisation typique comportant deux broches diamétralement opposées, les broches étant associées à des moyens d'entraínement en rotation ; à cet égard, il peut être fait référence aux documents DE-A-1816870 et DE-A-3629216. Chaque broche reçoit, à un moment donné, le produit en feuille arrivant en continu de la ligne de production, les moyens d'entraínement fournissant à la broche le couple nécessaire pour que le produit en feuille soit enroulé en bobine. Une fois la bobine pleine, le barillet effectue une rotation d'un demi-tour, permettant simultanément l'évacuation de la bobine pleine et l'amenée, en position d'enroulement, d'une nouvelle broche vide. Bien entendu, un dispositif de découpe intervient avant l'échange des deux broches, pour sectionner le matériau en feuille.
A la partie principale de l'enrouleuse, comportant le bâti et le barillet portant les broches, sont obligatoirement associés des moyens d'amenée du produit en feuille, dont la fonction est d'alimenter l'enrouleuse en produit à enrouler, ceci de façon convenable en assurant la régulation de divers paramètres de fonctionnement. Ces moyens d'amenée comportent plusieurs cylindres et rouleaux sur lesquelles passe le produit en feuille à enrouler, et comprenant notamment :
  • un premier cylindre, dit de mesure de tension, sur lequel le produit en feuille arrive sensiblement à l'horizontale, et
  • un deuxième cylindre, dit cylindre de contact, qui guide le produit en feuille jusqu'au point d'enroulement, ce cylindre de contact exerçant une pression au point d'application sur la bobine en cours d'enroulement.
De manière habituelle, ces cylindres ainsi que d'autres rouleaux sont portés par un chariot, sur lequel sont encore montés les moyens de mesure de la tension et les autres organes de régulation, ainsi que le dispositif de découpe. Le chariot est monté mobile en translation horizontalement, selon une direction perpendiculaire aux axes du barillet et des broches de l'enrouleuse. Le bâti de l'enrouleuse étant fixe, c'est le chariot qui se déplace au fur et à mesure de l'enroulement d'une bobine, pour assurer une application permanente du cylindre de contact sur la bobine, dont le diamètre est progressivement croissant. En variantes, comme prévu sur les documents précités DE-A-1816370 et DE-A-3629216, les broches d'enroulement peuvent posséder une certaine mobilité, limitée, pour "absorber" l'augmentation de diamètre de la bobine en cours de formation.
Dans les enrouleuses actuelles, réalisées comme rappelé ci-dessus, l'introduction du produit en feuille lors de la mise en route de la machine, ou après qu'une casse se soit produite, constitue une opération extrêmement complexe. En effet, compte tenu des explications précédentes, le chariot mobile horizontalement comprend un grand nombre de cylindres, rouleaux et autres dispositifs, tels que le dispositif de découpe, qui font de ce chariot un ensemble complexe et lourd. De plus l'enrouleuse elle-même, avec son bâti, son barillet et ses deux broches, ainsi que ses dispositifs annexes, est une machine lourde et volumineuse. La dimension des broches ne peut être réduite, en particulier sur des machines de grande largeur, car une telle réduction entraínerait une flèche inadmissible des broches et, si le diamètre d'enroulement est important ce qui est généralement souhaité, le bâti est forcément de grandes dimensions. En outre, puisque les broches sont montées sur un barillet qui est mobile en rotation, il est extrêmement dangereux de pénétrer à l'intérieur de l'enrouleuse à proximité des broches, et les recommandations de sécurité interdisent ce genre d'intervention, dans la plupart des usines et des pays.
Lorsque l'extrémité avant du produit en feuille à enrouler se présente, il est par conséquent extrêmement difficile de faire passer la feuille au travers de l'enrouleuse, pour l'amener sur l'une des deux broches d'enroulement.
A l'heure actuelle, pour être faite de façon relativement acceptable, une telle opération nécessite l'intervention d'au moins deux personnes, l'une amenant la feuille au-dessus du chariot qui a été préalablement amené en position reculée, la feuille tombant avec un peu de chance au sol où elle est récupérée par la deuxième personne à la sortie de l'enrouleuse, en utilisant un crochet ou parfois un dispositif de transport automatique par courroie, de façon que l'extrémité avant de la feuille arrive derrière l'enrouleuse. Cette opération reste difficile et dangereuse, en particulier lorsque la machine fonctionne à grande vitesse.
La présente invention vise à éviter ces difficultés, et elle a donc pour but de fournir une enrouleuse du genre considéré, dans laquelle les opérations d'introduction de la feuille peuvent être réalisées à grande vitesse, sans que la sécurité des personnes en charge de ces opérations soit menacée, même avec un seul opérateur.
A cet effet, l'invention a pour objet une machine d'enroulement de produit continu sous forme de feuille, pour former des bobines, comprenant un bâti de machine sur lequel est monté tournant, autour d'un axe horizontal, un barillet équipé d'au moins deux broches d'enroulement parallèles, associées à des moyens d'entraínement en rotation, la rotation du barillet permettant simultanément l'évacuation d'une bobine pleine et l'amenée, en position d'enroulement, d'une broche vide, la machine comprenant encore des moyens d'amenée du produit en feuille à enrouler, ces moyens comportant divers cylindres et rouleaux tels qu'un cylindre de mesure de tension et un cylindre de contact, ainsi que, de préférence, des organes de régulation et un dispositif de découpe, l'ensemble comprenant le bâti, le barillet et les broches d'enroulement étant monté mobile en translation horizontalement, suivant une direction perpendiculaire aux axes du barillet et des broches, tandis que les moyens d'amenée du produit en feuille sont fixes, le déplacement en translation de l'ensemble mobile comprenant le bâti, le barillet et les broches autorisant son avance progressive au fur et à mesure de la croissance, du diamètre d'une bobine en cours de formation, caractérisée en ce que la course totale de déplacement de l'ensemble mobile comprenant le bâti, le barillet et les broches n'est pas limité à l'écart entre le rayon minimum et le rayon maximum d'une bobine, et est prévue sufisamment longue pour ménager entre cet ensemble et les moyens d'amenée un espace libre disponible pour un opérateur, en vue de l'introduction de l'extrémité avant du produit en feuille sur l'une des broches de la machine d'enroulement.
Ainsi, contrairement à la conception traditionnelle des enrouleuses dans laquelle les moyens d'amenée sont portés par un chariot, mobile de façon à reculer progressivement lors de la croissance régulière du diamètre de la bobine en cours de formation, la présente invention propose de maintenir les moyens d'amenée en position fixe, et c'est ainsi l'ensemble constitué du bâti, du barillet et des broches qui est mobile et qui, plus précisément, se déplace dans le sens de défilement du produit en feuille, en s'éloignant des moyens d'amenée de ce produit, de manière à "suivre" le grossissement progressif de la bobine en cours d'enroulement. La course totale de l'ensemble précité n'est pas limitée à l'écart entre le rayon minimum et le rayon maximum d'une bobine, mais elle est prévue suffisamment longue pour créer, entre les moyens d'amenée fixes et l'ensemble bâti-barillet-broches avancé au maximum, un espace libre suffisant, de l'ordre de 1 à 2 mètres. Cet espace devient disponible pour que, sans danger, l'opérateur, lors du lancement de la machine, puisse venir récupérer l'extrémité avant du produit en feuille sur les moyens d'amenée, et amène directement cette extrémité sur celle des deux broches de l'enrouleuse qui se trouve à sa proximité immédiate.
Certes, le document US-A-4171780 prévoit déjà une enrouleuse dans laquelle l'ensemble comprenant le bâti, le barillet et les broches est mobile horizontalement, mais dans ce document, comme dans ceux précédemment cités, la mobilité qui en résulte reste très limitée et permet seulement d'absorber la variation de diamètre de la bobine en cours de formation.
On notera que, hormis la phase d'introduction de la feuille à enrouler, le fonctionnement de l'enrouleuse objet de la présente invention n'est pas modifié dans son principe. En effet, les moyens d'amenée désormais fixes restent équipés, comme précédemment, d'un cylindre de mesure de tension et d'un cylindre de contact, lui-même solidaire d'un dispositif de régulation fine de la pression d'application. La seule différence, ici fondamentale, réside dans le fait que l'ensemble bâti-barillet-broches, qui était précédemment fixe, est rendu mobile et se déplace dans le sens général d'avancement de la feuille, de façon lente et progressive, sur des guides appropriés, pendant toute la phase d'enroulement de la bobine, ceci pour compenser la croissance régulière du diamètre de la bobine. En outre, cet ensemble mobile est déplacé vers l'avant de façon rapide et sur une course importante, lorsqu'il est nécessaire de laisser une place à un ou plusieurs opérateurs, pour leur permettre d'intervenir sans danger sur la machine.
La conception de machine d'enroulement objet de l'invention procure ainsi un avantage considérable, qui ne peut être obtenu dans l'état actuel de la technique. Certes, dans les machines existantes, le chariot portant les moyens d'amenée recule pour s'adapter à la croissance du diamètre de la bobine, mais ce chariot ne peut pas reculer suffisamment pour créer, entre lui-même et le restant de la machine, l'espace nécessaire à l'intervention des opérateurs. En effet, la course de recul du chariot est limitée par la présence habituelle, en amont de ce chariot, des équipements appartenant à la ligne de production et de traitement du produit en feuille. Il n'est pas non plus possible de créer en amont du chariot un espace libre important, pour permettre un recul du chariot sur une course elle-même importante, car dans ce cas le produit en feuille devrait franchir une distance importante sans être guidé ni soutenu, ce qui serait très préjudiciable à la qualité de l'enroulement réalisé par la machine.
L'enrouleuse objet de la présente invention possède un avantage supplémentaire, découlant de ce qui précède. Dans les enrouleuses du type classique, il est nécessaire de laisser au chariot une course de recul qui correspond au moins au demi-diamètre (ou rayon) de la plus grosse bobine enroulée, de façon à ce que le chariot puisse suffisamment reculer pour permettre la constitution d'une bobine pleine de cette dimension maximum. Un tel recul du chariot a pour conséquence immédiate que le parcours de la feuille immédiatement en amont de l'enrouleuse, et les angles d'embarrage de la feuille pénétrant dans l'enrouleuse, sont modifiés lors du recul du chariot, ce qui a comme conséquence de perturber la mesure de tension de la feuille et est quelquefois à l'origine de plis et de défauts d'enroulement gênants. Ces inconvénients sont évités avec l'enrouleuse objet de la présente invention, dans laquelle les moyens d'amenée, étant devenus fixes, peuvent être intégrés à l'ensemble de cylindres situé en sortie de la machine de production, les conditions d'enroulement étant ainsi rendues constantes et pouvant être optimisées. Ainsi l'enrouleuse objet de la présente invention comporte non seulement une facilité d'accès considérable, mais aussi de meilleures conditions d'enroulement.
La conception d'enrouleuse selon l'invention comporte encore un certain nombre d'avantages complémentaires :
Comme déjà indiqué ci-dessus, les moyens d'amenée fixes peuvent être intégrés à la sortie de la machine de production, qui précède l'enrouleuse, le support de ces moyens d'amenée pouvant lui-même être aisément intégré au bâti de ladite sortie de machine, qui est étudié sur les machines modernes pour que le passage de la feuille puisse être réalisé par l'opérateur de façon simple et sans danger. Ainsi, avec la disposition objet de la présente invention, l'introduction de la feuille se fait déjà de façon simple jusqu'à la sortie des moyens d'amenée, et de surcroít il n'est plus nécessaire de traverser l'enrouleuse puisque l'opérateur se trouve alors à proximité de la première broche rencontrée (dans le sens de défilement de la feuille) de l'enrouleuse. Au contraire, dans le cas des machines traditionnelles, l'introduction se faisait de façon simple seulement jusqu'à l'amont du chariot, et les difficultés se posaient pour l'introduction de la feuille dans l'enrouleuse.
L'invention est ainsi indiscutablement avantageuse pour une introduction manuelle de la feuille, mais il va de soi que cette invention est aussi particulièrement intéressante dans le cas de machines de production dont les sorties sont équipées de systèmes d'introduction automatique par courroie, corde ou coussin d'air, puisqu'il suffit dans ce cas de faire automatiquement avancer la feuille déjà jusqu'à la sortie des moyens d'amenée, et qu'ensuite il n'est plus nécessaire de traverser l'enrouleuse.
La disposition objet de la présente invention est aussi particulièrement intéressante, en relation avec l'utilisation d'un dispositif de découpe, notamment un dispositif de découpe situé entre le cylindre de mesure de tension et le cylindre de contact. Dans ce cas, l'introduction simple de la feuille se fait directement jusqu'à, et y compris depuis, la lame de découpe qui peut être utilisée sans danger pour les opérateurs, de façon à réaliser une coupe transversale franche de la feuille, avant de mettre l'extrémité de cette feuille sur la broche d'enroulement (la partie coupée de la feuille étant évacuée soit au sol latéralement, soit directement vers un broyeur situé sous la machine).
L'enrouleuse objet de la présente invention est également particulièrement intéressante lorsque le déchargement de la bobine pleine se trouve, ce qui est de plus en plus souvent le cas, assuré par un dispositif dit chariot filguidé ou téléguidé, dont les fonctions sont de rentrer automatiquement ou non à proximité de la broche à l'avant de l'enrouleuse, lorsque la bobine pleine y a été transférée par rotation du barillet, de venir prélever la bobine pleine, et éventuellement de déposer, à la place de cette bobine prélevée, un nouveau mandrin de bobine vide. Dans le cas des enrouleuses traditionnelles, dans lesquelles le poste de travail de l'opérateur se trouve, lors de l'introduction de la feuille, à l'avant de l'enrouleuse, c'est-à-dire dans la zone même où ce chariot doit intervenir, il se pose bien évidemment la question de la priorité et de la sécurité de l'opérateur, vis-à-vis de ce chariot. D'une part il est interdit à l'opérateur de pénétrer dans la zone de déplacement du chariot, mais d'autre part la présence de l'opérateur dans cette même zone est indispensable au moment du lancement de la machine. Au contraire, dans le cas de l'enrouleuse objet de la présente invention, il existe une séparation nette entre la position de travail de l'opérateur, qui se trouve désormais en amont du bâti de l'enrouleuse, et la zone de déplacement et de travail du chariot qui se trouve du côté opposé (à l'aval).
Enfin, la qualité d'enroulement se trouve également grandement améliorée sur la machine objet de la présente invention, grâce à la fixité du cylindre de contact appartenant aux moyens d'amenée. Dans les enrouleuses classiques, le chariot doit être équipé de dispositifs de pression pour le maintien en place du cylindre de contact, qui doivent être très sensibles et quasiment sans friction, alors que ceux-ci sont montés sur un chariot qui doit se déplacer en même temps vers l'arrière, perturbant de ce fait le bon déroulement de l'opération d'enroulement. Ce problème est évité dans l'enrouleuse objet de la présente invention où, les moyens d'amenée étant fixes, le cylindre de contact peut être équipé d'organes de pression très souples et sans friction, l'ensemble bâti-barillet-broches étant quant à lui, de façon indépendante, déplacé lentement vers l'avant en fonction de la croissance du diamètre de la bobine.
Il est à noter que le déplacement en translation de cet ensemble mobile bâti-barillet-broches peut être fait au moyen de divers dispositifs d'actionnement motorisés, mécaniques ou électromécaniques ou hydrauliques, tels que des vérins hydrauliques. De préférence, le dispositif d'actionnement est ici constitué par un ensemble comprenant au moins un moteur électrique pas à pas, et au moins une vis à billes entraínée par le moteur. Compte tenu du bon rendement de la précision des mécanismes de vis à billes, et de la très grande plage de réglage de vitesse des moteurs pas à pas, il est alors possible de demander au même moteur d'assurer non seulement le déplacement lent et progressif de l'ensemble mobile bâti-barillet-broches, pour "suivre" le grossissement de la bobine, mais aussi le déplacement rapide et sur une course importante de cet ensemble bâti-barillet-broches, pour le faire avancer en dégageant l'espace nécessaire à l'accès de l'opérateur pour l'introduction de la feuille sur l'une des broches.
L'invention sera de toute façon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme de réalisation de cette machine d'enroulement de produit continu sous forme de feuille, pour former des bobines.
Les figures 1 à 5 du dessin représentent, en vue de côté, une enrouleuse conforme à la présente invention, dans plusieurs positions distinctes correspondant à diverses phases d'utilisation ou de fonctionnement.
D'une façon généralement connue, l'enrouleuse comprend un ensemble désigné globalement par un repère 1, comprenant un bâti 2, un barillet 3 monté rotatif sur le bâti 2 autour d'un axe horizontal 4, et deux broches d'enroulement 5 parallèles, chacune d'axe horizontal 6, diamétralement opposées et portées par le barillet 3. Des organes motorisés, non représentés, assurent l'entraínement en rotation du barillet 3 autour de son axe 4, et l'entraínement en rotation de chaque broche 5 autour de son axe 6.
L'ensemble 1 formé du bâti 2, du barillet 3 et des deux broches 5 est monté mobile en translation, sur des guides rectilignes horizontaux 7 portés par un socle fixe 8 de la machine. Des moyens non représentés, tels qu'un moteur électrique pas à pas associé à une vis à billes, assurent le déplacement en translation de l'ensemble 1 le long des guides 7, soit vers l'avant (flèche F1), soit vers l'arrière (flèche F2),les termes "avant" et "arrière" étant définis ici par référence au sens général de défilement (flèche F) du produit en feuille 9 à enrouler.
En arrière du socle 8, il est prévu un ensemble fixe 10 servant à l'amenée du produit en feuille 9, en provenance d'une machine de fabrication (non représentée) située en amont. L'ensemble 10 comprend une succession de cylindres ou rouleaux 11, 12, 13 et 14, sur lesquels le produit en feuille 9 est guidé. Sont en particulier prévus, sur le côté avant de l'ensemble 10, un cylindre 13 de mesure de tension, qui surmonte un cylindre de contact 14. Entre ces deux derniers cylindres 13 et 14 est encore prévu un dispositif 15 de découpe, pourvu d'organes de coupe déplaçables transversalement à la direction d'avance du produit en feuille 9.
Grâce à la configuration précédemment décrite, l'ensemble mobile 1 formé du bâti 2, du barillet 3 et des deux broches 5 est déplaçable de façon contrôlée, sur une course relativement importante, entre une position arrière très rapprochée de l'ensemble fixe 10 servant à l'amenée du produit en bande 9, et une position avant relativement éloignée dudit ensemble fixe 10, toutes positions intermédiaires pouvant naturellement être occupées.
Plus particulièrement, en position avant (figure 1), un espace libre E relativement important, de l'ordre de 1 à 2 mètres, est ménagé au-dessus du socle 8, entre l'ensemble mobile 1 et l'ensemble fixe 10. Comme représenté, un opérateur peut ainsi prendre place dans cet espace libre E pour, lors du lancement de la machine, saisir l'extrémité avant 16 du produit en feuille 9, et l'introduire sur l'une des broches 5, plus particulièrement la broche située en position d'enroulement, c'est-à-dire la plus en arrière.
Une fois le produit en bande 9 engagé sur la broche 5 considérée (voir figure 2), le processus d'enroulement de ce produit 9 peut débuter. A cet effet, l'ensemble mobile 1 est d'abord reculé, jusqu'à ce que la broche 5 considérée vienne en appui sur le rouleau de contact 14, situé à sa hauteur (voir figure 3). Ensuite, la broche 5 est entraínée en rotation, de manière à provoquer l'enroulement du produit en feuille 9 autour de cette broche 5, pour former une bobine 17 (voir figure 4). Au fur et à mesure de l'enroulement, le diamètre de la bobine 17 croít progressivement, ce qui est compensé par une avance lente correspondante de l'ensemble mobile 1.
En fin de formation de la bobine 17, le dispositif de découpe 15 intervient pour séparer la longueur de produit en feuille enroulée, et le barillet 3 décrit une rotation d'un demi-tour autour de son axe 4 (voir figure 5). A ce moment, un chariot auxiliaire 18 mobile sur le socle 8 peut être approché de l'ensemble mobile 1, par l'avant de celui-ci, pour venir prélever la bobine 17 pleine et éventuellement déposer sur le barillet 3, à la place, un nouveau mandrin de bobine vide.
L'ensemble mobile 1 ayant aussi effectué un recul, amenant contre le cylindre d'appui 14 la broche venue en position d'enroulement lors de la dernière rotation du barillet 3, la machine se trouve prête pour exécuter un nouveau cycle identique au précédent.
L'on ne s'éloignerait pas de l'invention revendiquée en modifiant les moyens de déplacement de l'ensemble mobile bâti-barillet-broches, ou en modifiant le nombre et la disposition des cylindres et/ou rouleaux de l'ensemble fixe d'amenée du produit en feuille, le matériau et la texture de ce produit pouvant être quelconques. Dans le même ordre d'idées, bien que l'on ait représenté l'ensemble fixe 10 d'amenée du produit en feuille avec un bâti spécifique, indépendant, on notera que cet ensemble peut être intégré à la sortie de la machine de production de ce produit en feuille, qui précède l'enrouleuse.

Claims (4)

  1. Machine d'enroulement de produit continu sous forme de feuille, pour former des bobines, comprenant un bâti de machine (2) sur lequel est monté tournant, autour d'un axe horizontal (4), un barillet (3) équipé d'au moins deux broches d'enroulement (5) parallèles, associées à des moyens d'entraínement en rotation, la rotation du barillet (3) permettant simultanément l'évacuation d'une bobine (17) pleine et l'amenée, en position d'enroulement, d'une broche (5) vide, la machine comprenant encore des moyens (10) d'amenée du produit en feuille (9) à enrouler, ces moyens comportant divers cylindres et rouleaux (11 à 14) tels qu'un cylindre de mesure de tension (13) et un cylindre de contact (14), ainsi que, de préférence, des organes de régulation et un dispositif de découpe (15), l'ensemble (1) comprenant le bâti (2), le barillet (3) et les broches (5) étant monté mobile en translation horizontalement, suivant une direction perpendiculaire aux axes (4,6) du barillet (3) et des broches (5), tandis que les moyens d'amenée (10) du produit en feuille (9) sont fixes, le déplacement en translation (F1, F2) de l'ensemble mobile (1) comprenant le bâti (2), le barillet (3) et les broches (5) autorisant son avance progressive au fur et à mesure de la croissance du diamètre d'une bobine (17) en cours de formation, caractérisée en ce que la course totale de déplacement de l'ensemble mobile (1) comprenant le bâti (2), le barillet (3) et les broches (5) n'est pas limitée à l'écart entre le rayon minimum et le rayon maximum d'une bobine (17), et est prévue suffisamment longue pour ménager entre cet ensemble (1) et les moyens d'amenée (10) un espace libre (E) disponible pour un opérateur, en vue de l'introduction de l'extrémité avant (16) du produit en feuille sur l'une des broches (5) de la machine d'enroulement.
  2. Machine d'enroulement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'espace libre (E) créé par l'ensemble mobile (1) en position avancée est de l'ordre de 1 à 2 mètres.
  3. Machine d'enroulement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le déplacement en translation de l'ensemble mobile (1), comprenant le bâti (2), le barillet (3) et le broches (5), est fait au moyen d'un dispositif d'actionnement comprenant au moins un moteur électrique pas à pas, et au moins une vis à billes entraínée par le moteur.
  4. Machine d'enroulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens d'amenée (10) fixes du produit en feuille (9) sont intégrés à la sortie d'une machine de production de ce produit en feuille (9), qui précède l'enrouleuse.
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