FR2991301A1 - Dispositif enrouleur - Google Patents

Abstract

Ce dispositif enrouleur pour la formation de rouleaux fibreux comprend : - un premier tapis convoyeur (3) et un deuxième tapis convoyeur (4), - un rouleau mobile de compression (52) qui délimite, avec les surfaces de guidage (37, 47) des tapis convoyeurs (3, 4), une zone d'enroulement (10), - un tapis mobile de précompression (7) comportant un rouleau amont, un ensemble aval (74, 75, 76) ayant une extrémité avale incurvée (76) et une bande (71) qui s'enroule autour du rouleau amont et de l'ensemble aval (74, 75, 76). La bande (71) tendue contre l'ensemble aval (74, 75, 76) forme, en regard de la surface de guidage (37) du premier tapis convoyeur (3), une surface défilante de précompression (79) d'un matelas fibreux à enrouler, cette surface de précompression (79) étant l'élément de précompression le plus proche de la zone d'enroulement (10).

Description

DISPOSITIF ENROULEUR La présente invention a trait à un dispositif enrouleur pour la formation de rouleaux fibreux comprimés à partir de matelas fibreux souples et compressibles. En vue de réduire l'encombrement de matelas fibreux souples, il est connu de les enrouler sur eux-mêmes à l'état comprimé, ce qui permet d'obtenir des rouleaux de diamètre réduit. En particulier, il est classique d'enrouler sur eux-mêmes des matelas fibreux à base de fibres inorganiques, notamment de fibres de verre ou de roche, destinés à l'isolation thermique et/ou acoustique de bâtiments, véhicules ou machines. Ces matelas fibreux, qui ont généralement une masse volumique comprise entre 5 et 50 kg/m3, sont enroulés sur eux-mêmes avec des taux de compression élevés de manière à diminuer les coûts de transport et de stockage. L'opération d'enroulement d'un matelas fibreux doit s'effectuer dans des conditions contrôlées, afin de ne pas dépasser un taux de compression maximal admissible du matelas au-delà duquel il existe un risque de détérioration des fibres et du liant éventuel constituant le matelas. De préférence, l'opération d'enroulement est optimisée de sorte que le taux de compression est uniforme sur toute la longueur du matelas et ajusté pour ne pas dégrader les fibres et le liant. De cette façon, on assure à la fois que l'encombrement du matelas fibreux à l'état enroulé est minimisé et que, lors de son déroulement, le matelas fibreux retrouve son épaisseur et ses caractéristiques isolantes nominales. US 6,109,560 A décrit un dispositif enrouleur pour l'enroulement de matelas fibreux, comprenant un tapis convoyeur horizontal, un tapis convoyeur dorsal et un rouleau de compression qui délimitent entre eux une zone d'enroulement. Dans ce dispositif, un troisième tapis convoyeur est disposé au-dessus du tapis convoyeur horizontal de manière à converger avec celui-ci en direction de la zone d'enroulement. Le troisième tapis convoyeur est prévu pour assurer une précompression du matelas fibreux avant son entrée dans la zone d'enroulement. Dans US 6,109,560 A, le matelas est comprimé au taux de compression souhaité pour l'enroulement par une plaque de précompression qui s'étend à l'avant du troisième tapis convoyeur et fait saillie dans la zone d'enroulement. Au cours d'une opération d'enroulement, le matelas posé sur le tapis convoyeur horizontal défile sous la plaque de précompression. Il en résulte un effort de friction important à l'interface entre le matelas et la plaque de précompression, qui est d'autant plus important que la vitesse de défilement du matelas est élevée. Or, un tel effort de friction est susceptible d'endommager le matelas, en particulier de dégrader ses qualités de reprise d'épaisseur et donc ses qualités isolantes. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un dispositif enrouleur permettant l'enroulement d'un matelas fibreux avec un fort taux de compression tout en limitant les risques d'endommagement du matelas, en particulier pour des vitesses élevées de défilement du matelas. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif enrouleur pour la formation de rouleaux fibreux à partir de matelas fibreux compressibles, comprenant : - un premier tapis convoyeur et un deuxième tapis convoyeur ayant des surfaces de guidage qui forment un angle aigu entre elles, - un rouleau mobile de compression disposé dans l'angle aigu entre les surfaces de guidage, le rouleau de compression et les surfaces de guidage délimitant une zone d'enroulement, - un tapis mobile de précompression dont une face est en regard de la surface de guidage du premier tapis convoyeur et converge avec celle-ci en direction de la zone d'enroulement, le tapis de précompression comportant : o un rouleau amont à son extrémité la plus éloignée de la zone d'enroulement, o un ensemble aval à son extrémité la plus proche de la zone d'enroulement, l'ensemble aval ayant une extrémité avale incurvée, et o une bande qui s'enroule autour du rouleau amont et de l'ensemble aval, caractérisé en ce que, en regard de la surface de guidage du premier tapis convoyeur, la bande tendue contre l'ensemble aval forme une surface défilante de précompression d'un matelas fibreux à enrouler, cette surface de précompression étant l'élément de précompression le plus proche de la zone d'enroulement. Dans le cadre de l'invention, on entend par élément de précompression tout élément qui assure, en association avec la surface de guidage du premier tapis convoyeur, une compression du matelas avant son entrée dans la zone d'enroulement. Grâce à l'invention, le taux de compression souhaité du matelas résulte d'un effort de pression exercé sur le matelas par la surface de précompression qui est l'élément de précompression le plus proche de la zone d'enroulement. Or, la surface de précompression est un élément de roulement, puisqu'elle est formée par la bande du tapis de précompression tendue et défilante contre l'ensemble aval. Dès lors, par rapport au cas où l'effort de pression est exercé sur le matelas par un élément de glissement, la friction à l'interface entre le matelas et la surface de précompression est fortement réduite, ce qui permet de mieux préserver les propriétés du matelas. De manière avantageuse, la surface de précompression formée par la bande tendue contre l'ensemble aval est une surface sensiblement plane apte à exercer selon toute son étendue un effort de pression homogène sur un matelas fibreux reçu entre la surface de guidage du premier tapis convoyeur et la surface de précompression. Au sens de l'invention, une surface sensiblement plane est une surface plate, sensiblement sans irrégularités par rapport à un plan moyen de la surface. Avec une telle surface de précompression sensiblement plane, on évite des variations du taux de compression, en particulier des alternances de compressions et de décompressions du matelas, qui seraient susceptibles de dégrader la structure du matelas. Cela contribue à préserver les propriétés du matelas.

De manière avantageuse, l'ensemble aval du tapis de précompression a une longueur, en projection orthogonale sur la surface de guidage du premier tapis convoyeur, supérieure ou égale à 30 mm, de préférence supérieure ou égale à 80 mm. Ainsi, l'effort de précompression exercé sur un matelas fibreux avant son entrée dans la zone d'enroulement s'applique de manière homogène sur toute une tranche du matelas le long de l'ensemble aval, et pas seulement sur une portion réduite du matelas à l'extrémité avale du tapis de précompression. Il en résulte que, dans la zone avale du tapis de précompression où le taux de précompression appliqué au matelas est le plus élevé, la sollicitation en compression du matelas est répartie sur une plus grande surface. Cela limite le risque de détérioration du matelas qui pourrait intervenir dans le cas d'un effort de compression important appliqué au matelas de manière soudaine et localisée à l'extrémité avale du tapis de précompression.

Selon une caractéristique avantageuse, la distance entre le tapis de précompression et la surface de guidage du premier tapis convoyeur est minimale au niveau de l'extrémité avale. En particulier, au niveau de l'extrémité avale, la distance entre la surface de précompression et la surface de guidage du premier tapis convoyeur est égale à une épaisseur précomprimée souhaitée d'un matelas fibreux entrant dans la zone d'enroulement. Selon une autre caractéristique avantageuse, l'extrémité avale est disposée, lorsque le dispositif enrouleur est dans une configuration de début d'enroulement, entre le rouleau de compression et la surface de guidage du premier tapis convoyeur. Cette position de l'extrémité avale permet de limiter le plus possible le regonflement du matelas à la sortie du tapis de précom pression. De préférence, la surface de précompression est inclinée selon un angle compris entre 5° et 15°, de préférence inférieur ou égal à 10°, par rapport à la surface de guidage du premier tapis convoyeur. Selon un aspect de l'invention, le tapis de précompression comporte un capot qui couvre la bande à l'extrémité du tapis de précompression la plus proche de la zone d'enroulement, tout en laissant la surface de précompression découverte. Ce capot permet d'éviter tout risque de passage du matelas entre le rouleau de compression et le tapis de précom pression.

De préférence, l'extrémité avale incurvée du tapis de précompression a un rayon de courbure compris entre 5 mm et 40 mm, de préférence entre 5 mm et 20 mm. Un rayon de courbure faible de l'extrémité avale permet de positionner celle-ci au plus proche de la zone d'enroulement, entre le rouleau de compression et la surface de guidage du premier tapis convoyeur, de manière à limiter le plus possible le regonflement du matelas à la sortie du tapis de précompression, en particulier au début de l'enroulement. De manière avantageuse, au cours d'une opération d'enroulement, la vitesse de circulation de la bande du tapis de précompression en direction de la zone d'enroulement a une composante parallèle à la vitesse de circulation de la surface de guidage du premier tapis convoyeur, qui est de même sens et même module que celle-ci. Un tel agencement réduit la friction à l'interface entre le matelas et la surface de précompression et limite le cisaillement du matelas.

Selon un aspect de l'invention, la bande du tapis de précompression circule autour du rouleau amont et de l'extrémité avale en étant entraînée par le rouleau amont. Dans un mode de réalisation, l'ensemble aval est une plaque munie d'une arête incurvée ("knife edge") en tant qu'extrémité avale.

Dans un autre mode de réalisation, l'ensemble aval comprend un rouleau aval en tant qu'extrémité avale et un ensemble de n rouleaux additionnels, avec n>_ 1, qui ont chacun leur axe parallèle à l'axe du rouleau aval et qui sont juxtaposés les uns aux autres et au rouleau aval à l'intérieur de la bande de telle sorte que, en regard de la surface de guidage du premier tapis convoyeur, la bande tendue contre le ou chaque rouleau additionnel et le rouleau aval juxtaposés forme la surface défilante de précompression. La présence du rouleau aval et des rouleaux additionnels permet, par rapport au cas où une plaque munie d'une arête arrondie ("knife edge") sert à l'enroulement de la bande à l'extrémité avale du tapis de précompression, de réduire l'usure de la bande et donc d'augmenter sa durée de vie. Par ailleurs, dans la mesure où le rouleau aval et les rouleaux additionnels forment une série de rouleaux juxtaposés les uns aux autres et où la bande du tapis de précompression est tendue en appui contre cette série de rouleaux, l'effort de pression exercé sur le matelas par la surface de précompression est sensiblement uniforme le long de la surface. Cela contribue à préserver les propriétés du matelas. En particulier, si les rouleaux étaient disjoints, on pourrait observer une alternance de compressions et de décompressions du matelas entre les rouleaux, qui serait susceptible de dégrader la structure du matelas. De préférence, le rouleau aval et le ou chaque rouleau additionnel ont un rayon compris entre 5 mm et 40 mm, de préférence entre 5 mm et 20 mm. Selon un aspect de l'invention, le tapis de précompression comporte : - un rouleau amont unique à son extrémité la plus éloignée de la zone d'enroulement ; - une pluralité d'extrémités avales incurvées à son extrémité la plus proche de la zone d'enroulement, les extrémités avales incurvées étant positionnées dans le prolongement les unes des autres avec leurs axes centraux confondus et parallèles à l'axe du rouleau amont ; et - une pluralité de bandes, chaque bande s'enroulant autour du rouleau amont et de l'une des extrémités avales.

En variante, le rouleau amont unique peut être remplacé par une pluralité de rouleaux amont positionnés dans le prolongement les uns des autres avec leurs axes confondus, chaque rouleau amont correspondant à l'une des extrémités avales et chaque bande s'enroulant autour d'un rouleau amont et de l'extrémité avale correspondante.

Une structure du tapis de précompression à bandes parallèles telle que décrite ci-dessus permet de limiter les efforts exercés sur chacune des extrémités avales, et ainsi de réduire le plus possible les dimensions, en particulier le rayon de courbure, et donc l'encombrement de ces extrémités avales. Chaque extrémité avale de rayon de courbure réduit peut dès lors avancer davantage dans la zone d'enroulement entre le rouleau de compression et la surface de guidage du premier tapis convoyeur, en particulier en début d'enroulement. Cela contribue à limiter le regonflement du matelas à la sortie du tapis de précompression. De plus, en cas d'usure ou de casse de l'une des bandes, la bande détériorée peut être changée indépendamment des autres, ce qui facilite la maintenance du dispositif enrouleur.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses, dans le cas où le tapis de précompression présente une structure à bandes parallèles telle que décrite ci-dessus : - chaque extrémité avale est un rouleau aval et le tapis de précompression comporte, pour chaque rouleau aval et chaque bande correspondante, un ensemble de n rouleaux additionnels, avec n>_ 1, qui ont chacun leur axe parallèle à l'axe du rouleau aval et qui sont juxtaposés les uns aux autres et au rouleau aval à l'intérieur de la bande de telle sorte que, en regard de la surface de guidage du premier tapis convoyeur, la bande tendue contre le ou chaque rouleau additionnel et le rouleau aval juxtaposés forme une surface défilante de précompression ; - le tapis de précompression comporte une pluralité de capots, chaque capot couvrant l'une des bandes à l'extrémité du tapis de précompression la plus proche de la zone d'enroulement, tout en laissant découverte la surface de précompression formée par cette bande.

Selon un aspect de l'invention, le dispositif comprend des moyens de déplacement en translation, au cours d'une opération d'enroulement, du tapis de précompression à l'écart du deuxième tapis convoyeur parallèlement à la direction de circulation de la surface de guidage du premier tapis convoyeur. De manière avantageuse, la vitesse de circulation de la bande du tapis de précompression autour du rouleau amont et de l'extrémité avale est alors ajustée, tout au long de l'opération d'enroulement, de telle sorte que la vitesse de circulation de la bande du tapis de précompression en direction de la zone d'enroulement garde sa composante parallèle à la vitesse de circulation de la surface de guidage du premier tapis convoyeur avec le même sens et le même module que celle-ci, malgré le mouvement de recul du tapis de précompression.

Selon une caractéristique qui peut être considérée indépendamment des caractéristiques listées précédemment, et notamment indépendamment de la forme des éléments de précompression du dispositif enrouleur, le rouleau de compression est monté rotatif sur un support et le dispositif enrouleur comprend des moyens de déplacement, au cours d'une opération d'enroulement, du support par rapport au bâti du dispositif, ces moyens comprenant deux paires d'actionneurs montés entre le support et le bâti du dispositif. Les deux actionneurs d'une paire peuvent être positionnés latéralement par rapport au support, chacun agissant à une extrémité latérale du support. Par rapport aux cas où l'actionnement du rouleau de compression est assuré par un bras unique muni d'un contrepoids, la mise en place de deux paires d'actionneurs, par exemple des vérins hydrauliques, électriques ou pneumatiques, qui agissent sur le rouleau de compression, permet de gagner latitude de réglage pour ajuster la position du rouleau de compression au cours d'une opération d'enroulement. En pratique, l'utilisation de quatre actionneurs permet d'obtenir toutes les trajectoires pour le rouleau de compression, tout en ayant un dispositif rigide, ce qui garantit un contrôle strict de la position du matelas. Les moyens de déplacement du support peuvent être configurés pour positionner le rouleau de compression, au cours d'une opération d'enroulement, sur la bissectrice de l'angle aigu formé entre les surfaces de guidage des premier et deuxième tapis convoyeurs. Ainsi, l'agencement relatif des différents éléments du dispositif enrouleur présente une symétrie, ce qui simplifie le réglage et la programmation du dispositif. En pratique, au début d'une opération d'enroulement, le rouleau de compression se trouve au-dessus de la bissectrice afin de permettre la formation d'un noyau fibreux, c'est-à-dire d'une première spire du rouleau fibreux, puis il "rattrape" la bissectrice dans le cours de l'opération d'enroulement.

Selon une caractéristique qui peut être considérée indépendamment des caractéristiques listées précédemment, et notamment indépendamment de la forme des éléments de précompression du dispositif enrouleur, le dispositif enrouleur comprend au moins deux rouleaux de compression de diamètres différents qui sont montés rotatifs sur un même support avec leurs axes parallèles entre eux, le support étant apte à pivoter autour d'un axe parallèle aux axes des rouleaux de compression de manière à permettre la sélection de l'un des rouleaux de compression pour une opération d'enroulement d'un matelas fibreux.

Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation d'un dispositif enrouleur selon l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective partielle d'un dispositif enrouleur conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif enrouleur étant dans une configuration de début d'enroulement ; - la figure 2 est une vue de côté partielle du dispositif de la figure 1 ; - la figure 3 est une coupe à plus grande échelle de la zone d'enroulement du dispositif de la figure 1 ; - la figure 4 est une coupe analogue à la figure 3, le dispositif enrouleur étant dans une configuration ultérieure d'enroulement proche de la fin de l'enroulement ; - la figure 5 est une vue en perspective selon la flèche V de la figure 1; - la figure 6 est une coupe à plus grande échelle selon le plan VI de la figure 5 ; - la figure 7 est une coupe analogue à la figure 6 pour un dispositif enrouleur conforme à une deuxième mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 8 est une coupe analogue à la figure 6 pour un dispositif enrouleur conforme à une troisième mode de réalisation de l'invention. Dans un souci de clarté, certains éléments du dispositif enrouleur ont été représentés de manière schématique sur les figures 1 à 8.

Le dispositif enrouleur 1 représenté sur les figures est destiné à l'enroulement de matelas fibreux souples et compressibles, en particulier de matelas fibreux à propriétés isolantes constitués à base de fibres inorganiques telles que des fibres de verre ou de roche. Le dispositif 1 comprend un bâti 2, qui supporte un tapis convoyeur horizontal 3. Le tapis horizontal 3 comporte une bande sans fin 31 qui s'enroule autour de deux rouleaux 33 et 35 d'axes parallèles et horizontaux. On note 37 la surface supérieure du tapis horizontal 3, qui est une surface de guidage destinée à recevoir et guider un matelas fibreux 9 dans le sens de la flèche F1 de la figure 3. Le dispositif 1 comprend également un tapis convoyeur dorsal 4 comportant une bande sans fin 41 qui s'enroule autour de deux rouleaux 43 et 45 d'axes parallèles et horizontaux. On note 47 la surface du tapis dorsal 4 qui est dirigée vers la surface 37 du tapis horizontal. La surface 47 est une surface de guidage destinée à recevoir et guider un matelas fibreux 9 dans le sens de la flèche F2 de la figure 3. Le tapis dorsal 4 est monté pivotant sur une première extrémité 11A d'un vérin hydraulique 11 dont la deuxième extrémité est articulée sur le bâti 2. Pour une opération d'enroulement, le tapis dorsal 4 est positionné par rapport au tapis horizontal 3 de telle sorte que les surfaces de guidages 37 et 47 forment entre elles un angle aigu a compris entre 60° et 90°, de préférence de l'ordre de 75°. De manière classique, le tapis dorsal 4 est apte à être soulevé à l'écart du tapis horizontal 3 sous l'action du vérin 11 pour permettre l'évacuation d'un rouleau fibreux à la fin d'une opération d'enroulement.

Le dispositif 1 comprend par ailleurs un ensemble de compression 5, comportant deux rouleaux de compression 52 et 54 montés sur un même support 51. Les rouleaux 52 et 54 présentent des diamètres différents, respectivement un diamètre plus faible pour le rouleau 52, par exemple de l'ordre de 125 mm, et un diamètre plus élevé pour le rouleau 54, par exemple de l'ordre de 190 mm. Les rouleaux 52 et 54 sont montés rotatifs sur le support 51 avec leurs axes X52 et X54 parallèles et horizontaux, perpendiculairement à la direction F1 d'avancée du matelas. De plus, le support 51 est prévu pour pivoter autour d'un axe X51 parallèle aux axes X52 et X54 des deux rouleaux de compression, de manière à permettre la sélection de l'un des rouleaux de compression 52, 54 pour une opération d'enroulement d'un matelas fibreux. Sur les figures, c'est le rouleau de compression 52 qui a été sélectionné pour être actif lors de l'opération d'enroulement. Au cours d'une opération d'enroulement, le rouleau de compression sélectionné est entraîné en rotation autour de son axe de rotation X52 ou X54, dans le sens montré par la flèche F3 de la figure 3. Comme bien visible sur les figures 3 et 4, le rouleau de compression actif et les surfaces de guidage 37, 47 des tapis 3 et 4 délimitent entre eux une zone d'enroulement 10, dans laquelle se forme le rouleau fibreux. En pratique, les deux rouleaux de compression 52 et 54 montés sur le même support 51 offrent la possibilité de choisir le rouleau de compression le mieux adapté en fonction des caractéristiques du matelas fibreux à enrouler, notamment en vue de préserver la qualité du matelas en début d'enroulement. En effet, au début d'une opération d'enroulement, le matelas peut se plier et se comprimer localement de manière incontrôlée dans la zone d'enroulement 10, ce qui peut endommager le matelas ou son surfaçage et engendrer des variations de reprise d'épaisseur. La partie de matelas affectée est d'autant plus courte que le diamètre du rouleau de compression est faible. Toutefois, plus le diamètre du rouleau de compression est faible, plus grand est le risque de fendre la tranche avant du matelas lors de son retournement en phase de formation du noyau. Pour un matelas épais, la longueur de matelas qui forme le noyau est faible, de sorte que l'utilisation du rouleau de compression de diamètre plus élevé est acceptable. Au contraire, pour un matelas plus mince, il est préférable d'utiliser le rouleau de compression de diamètre plus faible. Le support 51 des rouleaux de compression est relié au bâti 2 du dispositif par l'intermédiaire de deux paires de vérins hydrauliques 6, 8 qui sont configurés pour déplacer le support 51, et les rouleaux de compression qui en sont solidaires, au cours d'une opération d'enroulement. Ainsi, la position du rouleau de compression 52 ou 54 qui est actif au cours de l'opération d'enroulement est réglable, et le rouleau de compression peut s'éloigner de la surface de guidage 37 du tapis horizontal 3 au fur et à mesure de l'augmentation du diamètre du rouleau fibreux résultant de l'enroulement du matelas. Comme visible sur la figure 1, chaque extrémité latérale du support 51 est reliée à un vérin 6 et à un vérin 8. La présence des deux paires de vérins 6, 8 agissant sur les extrémités latérales du support 51 permet d'obtenir toute trajectoire quelconque pour le rouleau de compression actif, tout en ayant un dispositif rigide. En particulier, les quatre vérins 6, 8 peuvent être configurés pour positionner le rouleau de compression 52 ou 54 qui est actif au cours de l'opération d'enroulement sur la bissectrice de l'angle a formé entre la surface de guidage 37 du tapis horizontal 3 et la surface de guidage 47 du tapis dorsal 4. Le dispositif 1 comprend également un troisième tapis convoyeur 7, dit tapis de précompression, qui est disposé au-dessus du tapis horizontal 3 de sorte que sa face 77 positionnée en regard de la surface de guidage 37 converge avec celle-ci en direction de la zone d'enroulement 10. Le tapis de précompression 7 est prévu pour assurer une précompression du matelas fibreux à un taux de compression souhaité avant son entrée dans la zone d'enroulement 10. Comme montré sur les figures 1 et 5, le tapis de précompression 7 comporte une pluralité de bandes sans fin 71 qui sont parallèles les unes aux autres et entraînées dans le sens de la flèche F4 de la figure 3. A son extrémité la plus éloignée de la zone d'enroulement 10, le tapis de précompression 7 comporte un rouleau amont 73 unique, autour duquel s'enroulent toutes les bandes 71. Le tapis de précompression 7 comporte également un corps 70 logé à l'intérieur des bandes 71, qui a une forme de V convergent en direction de la zone d'enroulement 10. Dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 6, le tapis de précompression 7 comporte, à son extrémité la plus proche de la zone d'enroulement 10, une pluralité de rouleaux avals 76 qui sont positionnés dans le prolongement les uns des autres, avec leurs axes X76 confondus et parallèles à l'axe du rouleau X73 amont qui est horizontal. Chaque rouleau aval 76 sert à l'enroulement de l'une des bandes 71.

Comme bien visible sur les figures 3 à 6, le tapis de précompression 7 comporte, pour chaque rouleau aval 76 et chaque bande 71 correspondante, deux rouleaux additionnels 74 et 75, qui ont chacun leur axe X74 ou X75 parallèle à l'axe X76 du rouleau aval et qui sont disposés à l'intérieur de la bande 71. À l'intérieur de la bande 71, le premier rouleau additionnel 74 est juxtaposé au deuxième rouleau additionnel 75, qui est lui-même juxtaposé au rouleau aval 76. Ainsi, en regard de la surface de guidage 37 du tapis horizontal 3, la bande 71 tendue en appui contre l'ensemble aval formé par les rouleaux additionnels 74 et 75 et le rouleau aval 76 juxtaposés définit une surface défilante de précompression 79. Le tapis de précompression 7 comprend des moyens de mise en tension de chaque bande 71, non représentés sur les figures, qui sont disposés du côté 78 du tapis de précompression opposé au tapis horizontal 3. De manière avantageuse, la structure du tapis de précompression 7 comprenant plusieurs bandes 71 parallèles permet de limiter les efforts exercés sur chacun des rouleaux avals 76, et ainsi de réduire le plus possible le diamètre de ces rouleaux 76. Dans ce mode de réalisation, chaque rouleau aval 76 a un rayon de 15 mm, et les rouleaux additionnels 74 et 75 sont choisis également avec un rayon de 15 mm. De manière plus générale, l'invention permet d'utiliser des rouleaux avals et additionnels ayant des rayons compris entre 5 mm et 40 mm, de préférence entre 5 mm et 20 mm. Tel que montré sur la figure 3, chaque rouleau aval 76 est disposé, dans la configuration de début d'enroulement, entre le rouleau de compression actif 52 et la surface de guidage 37 du tapis horizontal 3. Cet agencement est rendu possible grâce au diamètre restreint de chaque rouleau aval 76. La surface de précompression 79 formée par la bande 71 tendue contre les rouleaux 74, 75 et 76 est une surface homogène, présentant une longueur t de l'ordre de 90 mm en projection orthogonale sur la surface de guidage 37 du tapis horizontal 3. La surface de précompression 79 est ainsi apte à exercer un effort de pression sensiblement homogène sur une tranche de matelas fibreux de longueur de l'ordre de 90 mm, avant son entrée dans la zone d'enroulement 10. Afin d'éviter tout risque d'engouffrement d'un matelas fibreux dans l'espace intermédiaire défini entre le rouleau de compression actif 52 et les bandes 71, le tapis de précompression 7 comporte une pluralité de capots 72, où chaque capot 72 couvre l'une des bandes 71 à l'extrémité du tapis de précompression la plus proche de la zone d'enroulement 10, tout en laissant découverte la surface de précompression 79 formée par cette bande 71. Comme montré sur la figure 6, chaque capot 72 s'étend, du côté 78 du tapis de précompression opposé au tapis horizontal 3, en regard du rouleau aval 76 correspondant sans s'étendre au-delà des rouleaux additionnels 74 et 75. L'angle 13 d'inclinaison de la surface de précompression 79 par rapport à la surface de guidage 37 est de l'ordre de 10°. De manière plus générale, l'angle est avantageusement compris entre 5° et 15°, de préférence inférieur ou égal à 10°. La distance dl entre le tapis de précompression 7 et la surface de guidage 37 du tapis horizontal 3 est choisie minimale au niveau de chaque rouleau aval 76. Ainsi, le taux de compression souhaité du matelas entrant dans la zone d'enroulement est atteint au moins au niveau du rouleau aval du tapis de précompression. La distance dl entre la surface de précompression 79 au niveau du rouleau aval 76 et la surface de guidage 37 du premier tapis convoyeur est ajustable et égale à l'épaisseur précomprimée souhaitée d'un matelas fibreux entrant dans la zone d'enroulement. La position, en début d'enroulement, du rouleau aval 76 entre le rouleau de compression 52 et la surface de guidage 37 du premier tapis convoyeur permet de limiter le plus possible le regonflement du matelas à la sortie du convoyeur de précompression 7. Dans les deuxième et troisième modes de réalisation représentés sur les figures 7 et 8, chaque dispositif enrouleur ne diffère du dispositif du premier mode de réalisation que par la structure de l'ensemble aval de son tapis de précompression 7. En particulier, sur la figure 7, le tapis de précompression 7 est dépourvu de rouleaux additionnels et le corps 70' s'étend jusqu'à être juxtaposé à la série de rouleaux avals 76. Ainsi, dans le deuxième mode de réalisation, pour chaque rouleau aval 76 et chaque bande 71 correspondante, la surface défilante de précompression 79 est formée, en regard de la surface de guidage 37 du tapis horizontal 3, par la bande 71 tendue en appui contre l'ensemble aval formé par l'extrémité avale du corps 70' et le rouleau aval 76 qui y est juxtaposé. Sur la figure 8, le tapis de précompression 7 est dépourvu à la fois de rouleaux additionnels et de rouleaux avals. Dans ce troisième mode de réalisation, l'extrémité avale autour de laquelle s'enroule chacune des bandes 71 est formée par une arête incurvée 761 d'une plaque mince 76' ("knife edge") qui s'étend depuis l'extrémité avale du corps 70 en direction de la zone d'enroulement 10. Pour chaque bande 71, la surface défilante de précompression 79 est alors formée, en regard de la surface de guidage 37 du tapis horizontal 3, par la bande 71 tendue en appui contre l'ensemble aval formé par la partie plane 762 et l'arête incurvée 761 de la plaque 76'. Dans ce mode de réalisation, chaque arête incurvée 761, centrée sur un axe central X761, a un rayon de courbure de l'ordre de 10 mm. De manière plus générale, le rayon de courbure est compris de préférence entre 5 mm et 40 mm.

Pour les trois modes de réalisation décrits précédemment, le dispositif enrouleur 1 fonctionne de la façon suivante. Un matelas fibreux 9, positionné sur le tapis horizontal 3, est entraîné conjointement par le tapis horizontal 3 et par le tapis de précompression 7 en direction de la zone d'enroulement 10. Comme montré sur la figure 3, le matelas 9 est comprimé entre la surface de guidage 37 du tapis horizontal 3 et la face 77 du tapis de précom pression 7. En vue de limiter le cisaillement du matelas 9, la vitesse de circulation de la bande 71 du tapis de précompression 7 par rapport au bâti 2 est avantageusement ajustée de telle sorte que sa composante dirigée parallèlement à la direction F1 de circulation de la surface de guidage 37 du tapis horizontal 3, c'est-à-dire sa composante horizontale dans l'exemple représenté, est de même sens et même module que la vitesse de circulation de la surface de guidage 37 par rapport au bâti. Dans la zone d'enroulement 10, grâce à l'entraînement conjoint du tapis horizontal 3, du tapis dorsal 4 et du rouleau de compression 52, un noyau fibreux se forme, qui correspond à une première spire d'un rouleau fibreux. Au cours de l'enroulement, la pression de contact exercée par le rouleau de compression 52 est contrôlée à l'aide des quatre vérins 6 et 8, de sorte que le rouleau fibreux en cours de formation reste sensiblement cylindrique. À mesure que l'enroulement se poursuit et que le diamètre du rouleau fibreux augmente, le tapis de précompression 7 est déplacé dans le sens de la flèche F5 de la figure 3. La composante horizontale de la vitesse de circulation de la bande 71 augmente en fonction de la vitesse du recul du tapis de précompression 7 de manière à éviter un cisaillement du matelas 9.

Comme il ressort de la description qui précède, un dispositif enrouleur conforme à l'invention permet de limiter la friction exercée sur un matelas fibreux au cours de son enroulement, et donc de limiter les risques d'endommagement du matelas, même pour des vitesses élevées de défilement du matelas. De plus, grâce aux dimensions réduites de l'extrémité avale du tapis de précompression, un dispositif enrouleur selon l'invention présente une compacité améliorée, tout en maintenant un fort taux de compression de matelas fibreux. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. En particulier, dans le cadre de l'invention, le tapis de précompression peut comporter une seule bande 71 et une seule extrémité avale 76, 761. Dans le cas où il comporte une pluralité de bandes 71 et d'extrémités avales 76, 761, le tapis de précompression peut également comporter une pluralité de rouleaux amont, au lieu d'un rouleau amont 73 unique, chaque rouleau amont correspondant à l'une des extrémités avales et chaque bande s'enroulant autour d'un rouleau amont et de l'extrémité avale correspondante. Par ailleurs, dans le premier mode de réalisation, le nombre des rouleaux additionnels 74, 75 peut être différent de deux, notamment le tapis de précompression peut comprendre un nombre n >_ 1 de rouleaux additionnels, n étant de préférence égal à 1, 2 ou 3. La mise en place de deux paires d'actionneurs montés entre le support et le bâti du dispositif pour déplacer le support 51 de rouleau de compression peut également avoir lieu dans le cadre d'un dispositif enrouleur présentant des moyens de précompression quelconques, en particulier différents du tapis 7 à surface défilante de précompression tel que décrit précédemment. De la même façon, la mise en place de deux paires d'actionneurs peut avoir lieu pour déplacer un support classique de rouleau de compression portant un seul rouleau de compression, au lieu de deux rouleaux de compression sélectionnables comme décrit précédemment. L'utilisation d'un support de rouleau de compression portant au moins deux rouleaux de compression sélectionnables peut également être envisagée pour un dispositif enrouleur présentant des moyens de précompression quelconques, en particulier différents du tapis 7 à surface défilante de précompression, et des moyens de déplacement du support de rouleau de compression quelconques, en particulier différents des deux paires d'actionneurs 6, 8.20

Claims (20)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif enrouleur (1) pour la formation de rouleaux fibreux à partir de matelas fibreux (9) compressibles, comprenant : - un premier tapis convoyeur (3) et un deuxième tapis convoyeur (4) ayant des surfaces de guidage (37, 47) qui forment un angle aigu (a) entre elles, - un rouleau mobile de compression (52, 54) disposé dans l'angle aigu (a) entre les surfaces de guidage (37, 47), le rouleau de compression (52, 54) et les surfaces de guidage (37, 47) délimitant une zone d'enroulement (10), - un tapis mobile de précompression (7) dont une face (77) est en regard de la surface de guidage (37) du premier tapis convoyeur (3) et converge avec celle-ci en direction de la zone d'enroulement (10), le tapis de précompression (7) comportant : o un rouleau amont (73) à son extrémité la plus éloignée de la zone d'enroulement, o un ensemble aval (74, 75, 76 ; 70', 76 ; 76') à son extrémité la plus proche de la zone d'enroulement, l'ensemble aval ayant une extrémité avale incurvée (76 ; 761), et o une bande (71) qui s'enroule autour du rouleau amont (73) et de l'ensemble aval (74, 75, 76 ; 70', 76 ; 76'), caractérisé en ce que, en regard de la surface de guidage (37) du premier tapis convoyeur (3), la bande (71) tendue contre l'ensemble aval (74, 75, 76 ; 70', 76 ; 76') forme une surface défilante de précompression (79) d'un matelas fibreux à enrouler, cette surface de précompression (79) étant l'élément de précompression le plus proche de la zone d'enroulement (10).
2. 2. Dispositif enrouleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de précom pression (79) formée par la bande (71) tendue contre l'ensemble aval (74, 75, 76 ; 70', 76 ; 76') est une surface sensiblement plane apte à exercer un effort de pression homogène sur un matelas fibreux à enrouler.
3. 3. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ensemble aval (74, 75, 76 ; 70', 76 ; 76') a une longueur (r ), en projection orthogonale sur la surface de guidage (37) du premier tapis convoyeur (3), supérieure ou égale à 30 mm, de préférence supérieure à ou égale à 80 mm.
4. 4. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance entre le tapis de précom pression (7) et la surface de guidage (37) du premier tapis convoyeur est minimale (di) au niveau de l'extrémité avale (76 ; 761).
5. 5. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité avale (76 ; 761) est disposée, lorsque le dispositif enrouleur (1) est dans une configuration de début d'enroulement, entre le rouleau de compression (52, 54) et la surface de guidage (37) du premier tapis convoyeur.
6. 6. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tapis de précompression (7) comporte un capot (72) qui couvre la bande (71) à l'extrémité du tapis de précompression la plus proche de la zone d'enroulement (10) tout en laissant la surface de précompression (79) découverte.
7. 7. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité avale (76 ; 761) a un rayon de courbure compris entre 5 mm et 40 mm, de préférence entre 5 mm et 20 mm.
8. 8. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au cours d'une opération d'enroulement, la vitesse de la bande (71) du tapis de précompression (7) en direction de la zone d'enroulement (10) a une composante parallèle à la vitesse de la surface de guidage (37) du premier tapis convoyeur (3), qui est de même sens et même module que celle-ci.
9. 9. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bande (71) du tapis deprécompression (7) circule autour du rouleau amont (73) et de l'extrémité avale (76 ; 761) en étant entraînée par le rouleau amont (73).
10. 10. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble aval comprend une plaque (76') munie d'une arête incurvée (761) en tant qu'extrémité avale.
11. 11. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'ensemble aval comprend un rouleau (76) en tant qu'extrémité avale et un ensemble de n rouleaux additionnels (74, 75), avec n>_ 1, qui ont chacun leur axe (X74, X75) parallèle à l'axe (X76) du rouleau aval (76) et qui sont juxtaposés les uns aux autres et au rouleau aval (76) à l'intérieur de la bande (71) de telle sorte que, en regard de la surface de guidage (37) du premier tapis convoyeur (3), la bande (71) tendue contre le ou chaque rouleau additionnel et le rouleau aval juxtaposés forme ladite surface défilante de précompression (79).
12. 12. Dispositif enrouleur selon la revendication 11, caractérisé en ce que le ou chaque rouleau aval (76) et le ou chaque rouleau additionnel (74, 75) a un rayon compris entre 5 mm et 40 mm, de préférence entre 5 mm et 20 mm.
13. 13. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tapis de précompression (7) comporte : - un rouleau amont (73) unique à son extrémité la plus éloignée de la zone d'enroulement (10), - une pluralité d'extrémités avales incurvées (76 ; 761) à son extrémité la plus proche de la zone d'enroulement (10), les extrémités avales incurvées (76 ; 761) étant positionnées dans le prolongement les unes des autres avec leurs axes centraux (X76 ; X761) parallèles à l'axe (X73) du rouleau amont (73), et - une pluralité de bandes (71), chaque bande (71) s'enroulant autour du rouleau amont (73) et de l'une des extrémités avales (76 ; 761).
14. 14. Dispositif enrouleur selon la revendication 13, caractérisé en ce que le rouleau amont unique est remplacé par une pluralité de rouleauxamont positionnés dans le prolongement les uns des autres avec leurs axes confondus, chaque rouleau amont correspondant à l'une des extrémités avales (76 ; 761) et chaque bande (71) s'enroulant autour d'un rouleau amont et de l'extrémité avale correspondante.
15. 15. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que chaque extrémité avale est un rouleau (76) et le tapis de précompression (7) comporte, pour chaque rouleau aval (76) et chaque bande (71) correspondante, un ensemble de n rouleaux additionnels (74, 75), avec n>_ 1, qui ont chacun leur axe (X74, X75) parallèle à l'axe (X76) du rouleau aval (76) et qui sont juxtaposés les uns aux autres et au rouleau aval (76) à l'intérieur de la bande (71) de telle sorte que, en regard de la surface de guidage (37) du premier tapis convoyeur (3), la bande (71) tendue contre le ou chaque rouleau additionnel et le rouleau aval juxtaposés forme une surface défilante de précompression (79).
16. 16. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que le tapis de précompression (7) comporte une pluralité de capots (72), chaque capot (72) couvrant l'une des bandes (71) à l'extrémité du tapis de précompression la plus proche de la zone d'enroulement (10) tout en laissant découverte la surface de précompression (79) formée par cette bande (71).
17. 17. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déplacement en translation, au cours d'une opération d'enroulement, du tapis de précompression (7) à l'écart du deuxième tapis convoyeur (4) parallèlement à la direction de circulation de la surface de guidage (37) du premier tapis convoyeur (3).
18. 18. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rouleau de compression (52, 54) est monté rotatif sur un support (51) et le dispositif comprend des moyens (6, 8) de déplacement, au cours d'une opération d'enroulement, du support (51) par rapport au bâti (2) du dispositif, ces moyens comprenant deux paires d'actionneurs (6, 8) montés entre le support (51) et le bâti (2).
19. 19. Dispositif enrouleur selon la revendication 18, caractérisé en ce que les moyens de déplacement (6, 8) du support (51) sont configurés pour positionner le rouleau de compression (52, 54), au cours d'une opération d'enroulement, sur la bissectrice de l'angle aigu (a) formé entre les surfaces de guidage (37, 47) des premier (3) et deuxième (4) tapis convoyeurs.
20. 20. Dispositif enrouleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux rouleaux de compression (52, 54) de diamètres différents qui sont montés rotatifs sur un même support (51) avec leurs axes (X52, X54) parallèles entre eux, le support (51) étant apte à pivoter autour d'un axe (X51) parallèle aux axes (X52, X54) des deux rouleaux de compression (52, 54) de manière à permettre la sélection de l'un des rouleaux de compression (52, 54) pour une opération d'enroulement.