FR2969133A1 - Dispositif de trancannage - Google Patents

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Abstract

Ce dispositif (1) comporte un système de trancannage muni de moyens de mise en translation dans un sens puis dans l'autre selon un axe parallèle à une barre d'enroulage (3), et des moyens d'amenée du produit (7) sur la barre d'enroulage (3) munie de moyens de mise en rotation autour de son axe de rotation. De plus, ce dispositif (1) comporte une seconde barre d'enroulage (10) et des moyens de changement de position des barres d'enroulage (3, 10), un système de coupe comprenant un bras pivotant présentant une paroi concave, de sorte que le bras présente une forme en col de cygne, la paroi étant destinée à enserrer l'une des barres d'enroulage (3,10) afin de couper le produit (7) à la longueur désirée et amorcer l'enroulage du produit (7) sur la barre d'enroulage (3,10) enserrée par le bras.

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif d'enroulage de bobine de produit souple en bande. Il est connu de réaliser des dispositifs d'enroulage mono-axe comprenant un support, par exemple un touret, un tambour ou une bobine, sur lequel est enroulé un produit, par exemple un fil, un câble, un tuyau ou une bandelette. Dans les dispositifs d'enroulage connus, l'enroulage du produit sur le support s'effectue grâce à un système de trancannage, permettant un enroulage du produit de manière ordonnée. Le système de trancannage se translate selon l'axe du support dans un sens puis dans l'autre. Le support peut comporter à chaque extrémité des rebords appelés joues. Dès que le système de trancannage s'approche d'une joue, celui-ci repart dans le sens inverse jusqu'à s'approcher de l'autre joue et inverser de nouveau son sens de translation. Ainsi, l'enroulage du produit sur le support est réalisé spire après spire puis couche après couche, une nouvelle couche de produit venant couvrir la couche précédente à chaque changement de sens du système de trancannage. Il est également connu d'effectuer l'enroulage du produit sur le support par translation du support lui-même le long de son axe, dans un mouvement de va et vient.
Ces dispositifs d'enroulage connus donnent généralement satisfaction dans la mesure où ils permettent un enroulage uniforme du produit. Cependant, ces dispositifs d'enroulage n'offrent qu'un enroulage discontinu du produit. De plus, il est nécessaire à l'opérateur d'intervenir pour couper le produit et terminer ainsi la bobine, puis de retirer cette bobine et d'amorcer l'enroulage d'une nouvelle bobine. C'est une opération qui monopolise un opérateur et qui prend du temps au détriment de la productivité. Par ailleurs, il est connu, notamment du document de brevet DE 23 36 755 A1, un dispositif d'enroulage à deux axes permettant d'intervertir les positions d'un support vide et d'un support supportant une bobine d'un produit adhésif enroulé, avec des moyens de coupe du produit tendu entre les deux supports. Cependant, ces moyens de coupe permettent uniquement de sectionner le produit pour séparer la bobine réalisée sur un support de la future bobine destinée à être réalisée sur l'autre support.
En particulier, le dispositif décrit dans le document de brevet DE 23 36 755 Al est adapté uniquement pour des produits à surface adhésive ou agrippante qui adhèrent aisément au support vide pour former une nouvelle bobine. Aussi, la présente invention a pour but de résoudre tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant un dispositif d'enroulage de bobine de produit souple en bande permettant une découpe automatisée du produit souple et un amorçage automatisé de ce produit souple sur un support vide, quelque soit le type du produit souple. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif d'enroulage d'un produit sur une première barre d'enroulage, comportant un système de trancannage muni de moyens de mise en translation dans un sens puis dans l'autre selon un axe parallèle à la première barre d'enroulage, et des moyens d'amenée du produit sur la première barre d'enroulage, la première barre d'enroulage étant munie de moyens de mise en rotation autour de son axe de rotation afin de permettre l'enroulage du produit sur la première barre d'enroulage, caractérisé en ce que le dispositif d'enroulage comporte au moins une seconde barre d'enroulage parallèle à la première barre d'enroulage et des moyens de changement de position des barres d'enroulage permettant de positionner la seconde barre d'enroulage à la place de la première barre d'enroulage lorsqu'une longueur prédéterminée de produit a été enroulée sur la première barre d'enroulage, afin de permettre l'amorçage et l'enroulage automatique d'une nouvelle bobine, un système de coupe permettant de couper le produit à la longueur désirée, le système de coupe comprenant un bras pivotant selon un axe parallèle à l'axe de rotation, l'extrémité du bras étant munie de moyens de coupe destinés à couper le produit, et le bras présentant une paroi concave, de sorte que le bras présente une forme en col de cygne, la paroi étant destinée à enserrer l'une des barres d'enroulage afin de couper le produit à la longueur désirée et amorcer l'enroulage du produit sur la barre d'enroulage enserrée par le bras.
Ainsi, le dispositif d'enroulage selon l'invention offre un remplacement automatique de la barre d'enroulage sur laquelle s'est formée la bobine par une barre d'enroulage sur laquelle aucune bobine n'est encore formée, puis une coupe automatisée du produit et un amorçage automatisé également d'une seconde bobine sur une nouvelle barre d'enroulage grâce au bras qui maintient le produit souple contre la barre d'enroulage. La forme en col de cygne du bras, due à sa paroi concave, permet effectivement au bras d'enserrer au moins partiellement le produit souple sur la barre d'enroulage vide pour amorcer l'enroulage d'une nouvelle bobine autour de cette barre, et ce quelque soit le type de produit souple à enrouler. Le dispositif d'enroulage selon l'invention est ainsi parfaitement autonome.
Selon une autre caractéristique du dispositif d'enroulage selon l'invention, les moyens de changement de position comportent un plateau pivotant par rapport à un axe de rotation, les barres d'enroulage étant liées à l'un des côtés du plateau et excentrées par rapport à l'axe de rotation, l'axe de rotation des barres d'enroulage étant parallèle à l'axe de rotation du plateau.
De manière avantageuse, les moyens de coupe comportent un ciseau de coupe ou une lame ou tout autre élément coupant, par exemple un couteau ou une griffe. Selon une autre caractéristique du dispositif selon l'invention, le bras comporte une première partie et une seconde partie liées entre elles par une liaison pivot. Selon une forme d'exécution, la première partie et la seconde partie du bras présentent chacune une paroi en forme d'arc de cercle. Selon encore une autre caractéristique du dispositif selon l'invention, le bras comporte des moyens de mise en rotation relative de la première partie et de la seconde partie. Préférentiellement, les moyens d'amenée du produit sur l'une des barres d'enroulage comprennent un bras de trancannage muni de deux galets rotatifs supportant le produit, le produit étant pris en sandwich entre le galet rotatif et la barre d'enroulage sur laquelle est enroulé le produit en fonctionnement. Selon une autre caractéristique du dispositif d'enroulage selon l'invention, le bras de trancannage est muni d'une liaison pivot autorisant un mouvement de rotation du bras de trancannage par rapport à un axe parallèle aux barres d'enroulage afin de permettre le maintien du contact entre le produit et la bobine formée par l'enroulage du produit autour de l'une des barres d'enroulage.
On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de la présente invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 est une vue de face d'un dispositif d'enroulage selon un mode particulier de réalisation l'invention, illustrant une étape de fonctionnement, - Les figures 2, 3, et 4 sont des vues de face d'un dispositif d'enroulage selon un mode particulier de réalisation de l'invention, illustrant différentes étapes successives de fonctionnement, - La figure 5 est une vue schématique en coupe et de profil d'un dispositif d'enroulage selon un mode particulier de réalisation de l'invention - La figure 6 est une vue avec agrandissement d'une partie d'une bobine illustrant l'espace entre deux spires, - Les figures 7, 8, et 9 illustrent de façon schématique le principe de correction dynamique du pas de trancannage utilisé par le dispositif d'enroulage selon un mode particulier de réalisation de l'invention.
La figure 1 représente un dispositif d'enroulage 1 de bobine de produit souple. Le dispositif d'enroulage 1 comprend un système de 20 trancannage 2. Le système de trancannage 2 comporte des moyens d'amenée d'un produit 7 sur une barre d'enroulage 3. Dans le mode de réalisation décrit, ces moyens d'amenée du produit 7 comportent un bras de trancannage 4 dont l'extrémité est pourvue d'un galet rotatif 5, masqué par le bras de trancannage 4 sur les différentes figures, et d'un galet rotatif 6. Les galets 25 rotatifs 5,6 supportent le produit 7 acheminé en continu sur la barre d'enroulage 3. En fonctionnement, le galet rotatif 6 permet de mettre en contact le produit 7 avec la barre d'enroulage 3. Le produit 7 est en effet pris en sandwich entre le galet rotatif 6 et la barre d'enroulage 3. La barre d'enroulage 3 comporte des moyens de mise en rotation 30 autour de son axe de rotation, non représentés, afin de permettre l'enroulage du produit autour de la barre d'enroulage 3. L'axe de rotation de la barre d'enroulage 3 correspond à l'axe d'enroulage. Le système de trancannage 2 est également pourvu de moyens de mise en translation dans un sens puis dans l'autre selon un axe parallèle à la 35 barre d'enroulage 3. Le système de trancannage 2 se déplace ainsi dans un premier sens jusqu'à l'extrémité de la barre d'enroulage puis repart dans l'autre 10 15 sens jusqu'à l'autre extrémité de la barre d'enroulage 3, et ainsi de suite. Ce mouvement de va et vient du système de trancannage 2 permet l'enroulage du produit 7 sur la barre d'enroulage 3, spire après spire et couche après couche. Une bobine 8 de produit 7 se forme au fur et à mesure de l'enroulage du produit 7. Le bras de trancannage 4 comporte une liaison pivot permettant une rotation du bras de trancannage 4 par rapport à un axe parallèle à l'axe d'enroulage. Cela permet de maintenir le galet rotatif 6 appuyé contre la bobine 8 au fur et à mesure que le produit 7 est enroulé sur la barre d'enroulage 3. Le dispositif d'enroulage 1 selon le mode de réalisation décrit de l'invention comporte un plateau 9. Comme cela est représenté sur les figures 1 à 5, le plateau 9 décrit la forme d'un disque. Le plateau 9 est capable de pivoter autour d'un axe de rotation I, visible notamment sur la figure 5.
Un des côtés du plateau 9 comporte au moins deux barres d'enroulage 3,10. Les barres d'enroulage 3,10 sont excentrées par rapport à l'axe de rotation I du plateau 9. Les barres d'enroulage 3,10 sont parallèles à l'axe de rotation I du plateau 9. Le dispositif d'enroulage 1 selon le mode de réalisation décrit comporte également un système de coupe 11 du produit 7 lorsque la longueur désirée de produit 7 enroulé sur une barre d'enroulage 3 ou 10 a été atteinte. Le système de coupe 11 comporte un bras 12 pivotant selon un axe parallèle à l'axe d'enroulage. Le bras 12 comporte une première partie 12a et une seconde partie 12b liées entre elles par une liaison pivot. La première partie 12a et la seconde partie 12b du bras 12 présentent chacune une paroi 13a, 13b en forme d'arc de cercle, décrivant une trajectoire curviligne lors de son déplacement. L'arc de cercle formé par les parois 13a, 13b présente un diamètre égal ou supérieur à celui des barres d'enroulage 3,10. Ainsi, le bras 12 présente une forme de « col de cygne ». Le bras 12 comporte aussi des moyens de mise en rotation relative de la première partie et de la seconde partie, par exemple un vérin 14. L'une des extrémités du bras 12 est pourvue de moyens de coupe, par exemple un ciseau de coupe 15. Les figures 1 à 4 illustrent différentes étapes du fonctionnement du dispositif d'enroulage 1 selon le mode de réalisation décrit. Dans une première étape de fonctionnement, représentée à la figure 1, le produit 7 est enroulé autour de la barre d'enroulage 3, formant une bobine 8. La barre d'enroulage 10 n'est pas utilisée. Lorsque la longueur de produit 7 désirée est atteinte par la première bobine 8, le plateau 9 pivote, de sorte que la barre d'enroulage 10 occupe la position qu'occupait la barre d'enroulage 3. Ainsi, la barre d'enroulage 10 vient au contact du produit 7 au niveau du galet rotatif 6, comme cela est représenté sur la figure 2. Le bras 12 pivote autour de son axe de rotation, de sorte que la paroi 13a enserre partiellement la barre d'enroulage 10. Le vérin 14 actionne ensuite la rotation de la seconde partie 12b du bras 12 par rapport à la première partie 12a, de sorte que la paroi 13b achève d'enserrer la barre d'enroulage 10, comme cela est montré à la figure 3. Ainsi est amorcé l'enroulage du produit 7 sur la barre d'enroulage 10, le produit 7 adhérant instantanément sur la barre d'enroulage 10. Le ciseau de coupe 15 permet de couper le produit 7 à la longueur désirée. Bien que cela ne soit pas visible sur les différentes figures, cette opération nécessite, dans le mode de réalisation décrit, que le bras de trancannage 4 amenant la bandelette de produit 7 sur la barre d'enroulage 3 soit sensiblement positionné, à la fin de l'enroulage de la bobine 8, dans le même plan, perpendiculaire à l'axe d'enroulage, que le système de coupe 11. Ce positionnement est obtenu grâce au principe de correction dynamique du pas de trancannage, décrit dans le paragraphe suivant. Une fois l'opération de coupe terminée, la seconde partie 12b du bras 12 s'ouvre afin de libérer la barre d'enroulage 10 et le bras 12 pivote afin de retrouver sa position initiale. L'enroulage du produit 7 se poursuit autour de la barre d'enroulage 10, pendant que l'opérateur peut décharger la bobine 8 créée sur la barre d'enroulage 3. Une fois qu'une seconde bobine est enroulée sur la barre d'enroulage 10, l'opération se répète, la barre d'enroulage 3 venant prendre la place de la barre d'enroulage 10. Le dispositif d'enroulage 1 permet ainsi un enroulage continu et offre une découpe du produit 7 et un amorçage automatisés de l'enroulage sur les barres d'enroulage 3,10. Dans le dispositif d'enroulage 1 selon le mode de réalisation décrit de l'invention, le système de trancannage 2 est un système de trancannage numérique qui permet de maîtriser le pas de trancannage. Le pas de trancannage correspond à la distance, mesurée selon la direction de l'axe d'enroulage, séparant les centres de deux spires consécutives de produit 7. La correction dynamique du pas de trancannage est nécessaire dans la mesure où le trancannage numérique ne permet pas d'obtenir un fonctionnement identique pour chaque bobine 8, et ce en raison notamment de la compacité de la bobine 8 ou du type de produit 7 enroulé. En effet, au démarrage de chaque bobine 8, le bras de trancannage 4 est situé au même endroit par rapport à la bobine 8 pour chaque tête d'enroulage 16, 17, 18, 19, comme cela est représenté sur la figure 7. En fonctionnement, après quelques couches de produit 7 déposées sur chaque bobine 8, les bras de trancannage 4 sont décalés les uns par rapport aux autres, comme cela est représenté sur la figure 8. Ce phénomène s'accentue au fur et à mesure que les bobines 8 s'enroulent. La correction dynamique du pas de trancannage vise à y remédier, pour faire en sorte que tous les bras de trancannage 4 arrivent au même moment devant le système de coupe 11, visible sur la figure 9. Pour ce faire, le bras de trancannage 4 le plus rapide est pris pour référence. Dans l'exemple illustré à la figure 8, il s'agit du bras de trancannage 4 distant d'une longueur L2 de sa position initiale, à savoir le bras de trancannage 4 de la tête d'enroulage 17. La correction dynamique du pas de trancannage consiste alors, lorsque l'écart entre les bras de trancannage 4 est trop important, à augmenter la vitesse des bras de trancannage 4 en retard par rapport au bras de trancannage 4 de référence. Cela a pour effet d'augmenter le pas de trancannage et de permettre à tous les bras de trancannage 4 de se positionner en même temps à proximité du système de coupe 11. Dans l'exemple illustré à la figure 8, la vitesse des bras de trancannage 4 des têtes d'enroulage 16, 18, 19 est ainsi augmentée. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus, ce mode de réalisation n'ayant été donné qu'à titre d'exemple. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par la substitution d'équivalents techniques, sans pour autant sortir du domaine de protection de l'invention. Ainsi, le bras 12 peut comporter une seule partie munie d'une paroi 13 en arc de cercle destinée à enserrer la barre d'enroulage 3 ou 10. Ainsi, le dispositif d'enroulage 1 peut comporter plus de deux barres d'enroulage. Il est encore possible que l'invention soit mise en oeuvre dans le cadre d'un trancannage dans lequel le bras de trancannage 4 est fixe et dans lequel ce sont les barres d'enroulage 3, 10 qui sont mobiles en translation le long de l'axe d'enroulage, animées d'un mouvement de va-et-vient permettant l'enroulage du produit 7 sous la forme d'une bobine 8.

Claims (8)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'enroulage (1) d'un produit (7) sur une barre d'enroulage (3), comportant un système de trancannage (2) muni de moyens de mise en translation dans un sens puis dans l'autre selon un axe parallèle à la barre d'enroulage (3), et des moyens d'amenée du produit (7) sur la barre d'enroulage (3), la barre d'enroulage (3) étant munie de moyens de mise en rotation autour de son axe de rotation afin de permettre l'enroulage du produit (7) sur la barre d'enroulage (3), caractérisé en ce que le dispositif d'enroulage (1) comporte au moins une seconde barre d'enroulage (10) parallèle à la barre d'enroulage (3) et des moyens de changement de position des barres d'enroulage (3, 10) permettant de positionner la seconde barre d'enroulage (10) à la place de la barre d'enroulage (3) lorsqu'une longueur prédéterminée de produit (7) a été enroulée sur la barre d'enroulage (3) afin de permettre l'amorçage et l'enroulage automatique d'une nouvelle bobine (8), un système de coupe (11) permettant de couper le produit (7) à la longueur désirée, le système de coupe (11) comprenant un bras (12) pivotant selon un axe parallèle à l'axe de rotation (I), l'extrémité du bras (12) étant munie de moyens de coupe destinés à couper le produit (7), et le bras (12) présentant une paroi (13) concave, de sorte que le bras (12) présente une forme en col de cygne, la paroi (13) étant destinée à enserrer l'une des barres d'enroulage (3, 10) afin de couper le produit (7) à la longueur désirée et amorcer l'enroulage du produit (7) sur la barre d'enroulage (3,10) enserrée par le bras (12).
  2. 2. Dispositif d'enroulage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de changement de position comportent un plateau (9) pivotant par rapport à un axe de rotation (I), les barres d'enroulage (3,10) étant liées à l'un des côtés du plateau (9) et excentrées par rapport à l'axe de rotation (I), l'axe de rotation des barres d'enroulage (3,10) étant parallèle à l'axe de rotation (I) du plateau (9).
  3. 3. Dispositif d'enroulage (1) selon la revendication 1 ou la 35 revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de coupe comportent un ciseau de coupe (15) ou une lame ou tout autre élément coupant.
  4. 4. Dispositif d'enroulage (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bras (12) comporte une première partie (12a) et une seconde partie (12b) liées entre elles par une liaison pivot.
  5. 5. Dispositif d'enroulage (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première partie (12a) et la seconde partie (12b) du bras (12) présentent chacune une paroi (13a, 13b) en forme d'arc de cercle. 10
  6. 6. Dispositif d'enroulage (1) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le bras (12) comporte des moyens de mise en rotation relative de la première partie (12a) et de la seconde partie (12b).
  7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 15 caractérisé en ce que les moyens d'amenée du produit (7) sur l'une des barres d'enroulage (3,10) comprennent un bras de trancannage (4) muni de deux galets rotatifs (5,6) supportant le produit (7), le produit (7) étant pris en sandwich entre le galet rotatif (6) et la barre d'enroulage (3,10) sur laquelle est enroulé le produit (7) en fonctionnement. 20
  8. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le bras de trancannage (4) est munie d'une liaison pivot autorisant un mouvement de rotation du bras de trancannage (4) par rapport à un axe parallèle aux barres d'enroulage (3,10), afin de permettre le maintien du contact entre le produit (7) 25 et la bobine (8) formée par l'enroulage du produit (7) autour de l'une des barres d'enroulage (3,10).5
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