MACHINE ET PROCEDE DE BOBINAGE POUR LE STOCKAGE D'ELEMENTS PLATS

Description

[0001] La présente invention concerne une machine et un procédé de bobinage d'éléments plats et souples arrivant en continu et se recouvrant partiellement, tels que des feuilles ou des enveloppes imprimées, pour les stocker et les transporter en attendant une opération de débobinage par un autre appareil utilisant ces éléments.

[0002] Les bobines de stockage comporte un tambour central possédant un moyeu inséré dans la machine de bobinage et une partie périphérique extérieure cylindrique sur laquelle s'enroule en spirale un flux continu d'éléments plats alignés suivant l'axe longitudinal de défilement et se recouvrant partiellement. Une bande souple fixée par une extrémité en un point médian du tambour vient s'enrouler en même temps que les éléments plats, de manière à marquer une séparation entre les différentes couches d'enroulement et à les serrer sur le tambour pour maintenir l'ensemble en position. Les éléments plats proviennent généralement d'une machine à imprimer en continu et sont mis en bobine pour être stockés dès la sortie de cette machine.

[0003] Les bobines sont ensuite livrées à l'atelier suivant, qui par exemple confectionne des revues en assemblant différentes feuilles provenant de plusieurs bobines ou effectue une mise sous pli en automatique de documents en les insérant dans des enveloppes provenant d'une bobine. Pour cela, la bobine est débobinée pour extraire les éléments plats, simultanément la bande se déroule et est stockée provisoirement sur un moyeu. Une fois la bobine vide, la bande est remise sur le tambour en l'enroulant dessus, puis l'ensemble est retourné à l'atelier de départ pour servir à nouveau.

[0004] Un inconvénient principal de ce système (voir EP 0 826 616 A1) est que pour les tambours revenant des ateliers se trouvant chez différents clients, la bande peut avoir été enroulée de manière très inégale, et après divers manutentions pour le transport au cours desquelles la bobine peut subir des chocs, la bande souple est plus au moins décalée par rapport au plan médian transversal du tambour.

[0005] Lors du bobinage suivant, la bande souple n'étant pas parfaitement centrée sur toute sa longueur par rapport aux éléments plats, la bobine est alors déformée.

[0006] En effet, la bobine étant constituée d'un empilage d'éléments souples et la bande assurant un serrage ne couvrant qu'une partie centrale de l'élément plat, les parties latérales non maintenues sont déformées. Si la bande se déporte latéralement au cours du bobinage, la déformation des éléments plats est irrégulière ce qui peut poser des problèmes ensuite pour les machines automatiques situées en aval qui n'arrivent alors pas à saisir les éléments.

[0007] De plus, la géométrie de la bobine est aussi dans ce cas mauvaise avec des faces latérales déformées qui ne sont plus plates. Ce problème, surtout dans le cas où il se conjugue avec une tension de bande mal appropriée au cours du bobinage, peut conduire à un décalage axial du tambour ou d'une partie de la bobine lors d'une manutention pouvant entraîner l'écroulement complet de la bobine.

[0008] La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients et d'apporter à la réalisation d'une machine de bobinage une solution simple efficace, permettant de garantir une bonne qualité d'enroulement des bobines.

[0009] Elle propose à cet effet une machine de bobinage comprenant : d'une part un ensemble de bobinage recevant un flux continu d'éléments plats et souples alignés suivant un axe longitudinal et se recouvrant partiellement, pour former une bobine en enroulant en spirale autour d'un tambour ces éléments avec interposition entre les spires d'une bande centrale souple dont une extrémité est fixée sur le tambour, et d'autre part un ensemble de déroulage de ladite bande souple dont l'autre extrémité se déroule simultanément à partir d'un moyeu sur lequel la bande a été préalablement enroulée, un dispositif de freinage étant prévu sur le moyeu pour assurer une tension continue de la bande. De manière caractéristique, la machine comporte de plus un moyen motorisé de réglage de la position transversale du moyeu assurant un déplacement latéral par rapport à la bobine pour garder un alignement constant de la bande au cours du bobinage.

[0010] Un avantage essentiel de la machine de bobinage selon l'invention est que la position transversale de la bande étant rigoureusement assurée par le moyen motorisé, la bande enroulée se trouve bien alignée sur un même plan et dans l'axe des éléments plats ce qui assure à ces éléments une déformation uniforme et à la bobine une bonne symétrie.

[0011] De plus, le moyen de réglage étant motorisé, il peut être très réactif et assurer une bonne position dès le début du bobinage pour tous les types de défauts d'enroulement constatés sur les tambours revenant vides avec leur bande enroulée dessus.

[0012] Selon un mode préféré de l'invention, le moyeu est fixé sur un arbre supporté par un chariot monté sur un moyen de guidage permettant un mouvement transversal par rapport à un châssis de l'ensemble de déroulage.

[0013] De préférence, le moyen motorisé est un vérin électrique comportant une vis à billes et un écrou, lié d'une part au châssis et d'autre part au chariot, réalisant un positionnement transversal de l'un par rapport à l'autre.

[0014] Avantageusement, le moyen motorisé de réglage de la position transversale du moyeu par rapport à la bobine utilise pour commander son mouvement au cours du bobinage un capteur fixe par rapport à un châssis de l'ensemble de déroulage donnant une information sur la position latérale de la bande en un endroit situé à proximité du point de déroulement de la bande du moyeu.

[0015] De préférence, le moyen motorisé de réglage de la position transversale du moyeu est utilisé pour aligner latéralement la bande sur le moyeu au cours d'une opération préalable d'enroulement de la bande sur le moyeu à partir du tambour.

[0016] L'alignement latéral de la bande par rapport au moyeu lors de l'opération préalable d'enroulement sur ce moyeu peut utiliser un capteur fixe par rapport au chariot donnant une information sur la position latérale de la bande en un endroit situé à proximité du point d'enroulement de la bande sur le moyeu.

[0017] Le capteur donnant une information sur la position latérale de la bande peut être un capteur optique.

[0018] Suivant un mode de réalisation préféré, le dispositif de freinage comprend une machine électrique rotative pilotée par une commande pour délivrer un couple de freinage ou un couple moteur.

[0019] L'entraînement de la courroie du convoyeur alimentant le flux d'éléments plats peut se faire par un appui tangentiel de cette courroie sur la périphérie extérieure de la bobine, et un capteur peut donner une indication sur le mouvement de la courroie et sur le sens de ce mouvement pour commander la machine électrique et fournir soit un couple de freinage si la bobineuse est en cours de bobinage, soit un couple moteur si la bobineuse tourne dans l'autre sens pour une opération préalable d'enroulement de la bande sur le moyeu.

[0020] De préférence, la traction sur la bande réalisée par le couple de freinage délivré par la machine électrique est régulièrement décroissante au cours d'une opération de bobinage.

[0021] La décroissance de la traction sur la bande au cours d'une opération de bobinage peut être commandée par un capteur donnant une information sur le diamètre externe de la bobine en cours de bobinage.

[0022] Dans un mode de réalisation, la décroissance de la traction sur la bande entre le début et la fin du bobinage se fait dans un rapport compris entre deux et quatre.

[0023] Suivant une utilisation intéressante de l'invention, les éléments plats enroulés sur la bobine sont des enveloppes. Elles peuvent avoir une largeur plus grande que la hauteur et être disposées transversalement par rapport au flux suivant la largeur.

[0024] En particulier, les enveloppes bobinées ont une largeur d'environ 19 à 24 centimètres et une hauteur d'environ 11 à 18 centimètres, et la tension de la bande est de l'ordre de 300 Newton au début du bobinage et de 100 Newton à la fin.

[0025] Avantageusement, les bobines d'enveloppes réalisées sont utilisées en aval par une machine de mise sous pli automatique qui déroule ces bobines pour en extraire une à une les enveloppes et y insérer automatiquement un courrier.

[0026] Selon un autre aspect, l'invention se rapporte également à un procédé de bobinage d'une bobine à partir d'un flux continu d'éléments plats et souples qui sont alignés suivant un axe longitudinal et se recouvrent partiellement.

[0027] Le bobinage est obtenu par enroulement de ces éléments plats en spirale autour d'un tambour avec interposition entre les spires d'une bande centrale souple qui se déroule à partir d'un moyeu.

[0028] De façon caractéristique, on réalise en permanence pendant l'enroulement un contrôle de la position latérale de la bande centrale souple enroulée autour dudit tambour (8), pour modifier la position transversale du moyeu en fonction du résultat de ce contrôle.

[0029] De préférence, ce contrôle de la position latérale de la bande centrale souple est réalisé par des moyens de contrôles, éventuellement optiques, reliés à un moyen motorisé, éventuellement de type vérin motorisé, de réglage de la position transversale du moyeu.

[0030] De préférence encore, le contrôle de la position latérale de la bande centrale souple détermine le décalage entre cette position latérale de la bande centrale souple et l'axe du tambour.

[0031] La position transversale du moyeu est alors modifiée en sorte de supprimer ce décalage.

[0032] Eventuellement, préalablement à l'enroulement des éléments plats en spirale autour du tambour avec interposition entre les spires de la bande centrale souple, cette dernière est amenée depuis un tambour et enroulée autour du moyeu.

[0033] Dans ce cas, on réalise en permanence pendant l'enroulement de la bande centrale souple au tour du moyeu un contrôle de la position latérale de cette bande centrale souple enroulée autour dudit moyeu, et la position transversale de ce moyeu est modifiée en fonction du résultat de ce contrôle.

[0034] De préférence, le contrôle de la position latérale de la bande centrale souple enroulée autour du moyeu est réalisé par des moyens de contrôles, par exemple optiques, reliés à un moyen motorisé, par exemple de type vérin motorisé, de réglage de la position transversale du moyeu.

[0035] De préférence encore, le contrôle de la position latérale de la bande centrale souple enroulée autour du moyeu détermine le décalage entre cette position latérale de la bande centrale souple et l'axe du moyeu.

[0036] La position transversale du moyeu est alors modifiée en sorte de supprimer ce décalage.

[0037] Eventuellement, on réalise en permanence, pendant l'enroulement des éléments plats en spirale autour du tambour, un réglage de la tension de la bande centrale souple à chaque formation de spire.

[0038] De préférence, le réglage de cette tension de la bande centrale souple est obtenu par réglage de la vitesse de déroulement de cette bande centrale souple à partir du moyeu.

[0039] De préférence encore, la vitesse de déroulement de la bande centrale souple à partir du moyeu diminue, éventuellement linéairement, aux fur et à mesure que le diamètre de la bobine augmente.

[0040] La diminution de la vitesse de déroulement de la bande centrale souple à partir du moyeu peut être obtenue par un dispositif de freinage prévu sur ce moyeu (60) et relié à un moyen de contrôle, de préférence de type capteur à ultrasons, de la hauteur de l'axe de la bobine.

[0041] L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels :

• la figure 1 représente une vue de face d'une machine de bobinage suivant l'invention ;
• la figure 2 représente une vue en perspective d'une partie de la machine de bobinage comportant le dispositif de déroulement d'un moyeu.

[0042] La figure 1 représente une machine de bobinage 1 comportant un ensemble de bobinage ou bobineuse 2 d'éléments plats et souple 10 et un ensemble de déroulage 4 d'une bande souple 26. Les éléments plats 10 sortent d'une machine de fabrication qui par exemple à partir d'une bande continue de papier imprimé, découpe, pli, encolle et assemble des éléments comme des enveloppes. La bobine 6 comporte en son centre un tambour 8 sur lequel sont bobinés les éléments plats 10, le moyeu du tambour est maintenu par un système de pince 30 permettant un montage rapide sur un axe rotatif porté par le châssis 16 de l'ensemble 2, et est entraîné en rotation par un moteur de bobinage.

[0043] Une extrémité d'une bande souple 26 est fixée sur le tambour 8 de manière à pouvoir s'enrouler dessus suivant un plan transversal sensiblement centré au milieu du tambour.

[0044] Les éléments 10 arrivent alignés suivant l'axe du flux en se chevauchant les uns sur les autres, sur un convoyeur 12 constitué de deux courroies parallèles disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal. Le convoyeur 12 n'a pas de motorisation propre, les courroies sont toujours en appui tangentiel sur la périphérie extérieure de la bobine 6 et sont entraînées par contact, ce qui permet d'assurer en permanence une parfaite synchronisation de la vitesse d'avance du convoyer 12 avec la vitesse périphérique de la bobine 6, sans frottement. Le maintien de l'état et de la position des éléments plats 10 est ainsi garanti.

[0045] Près du point de tangence avec la bobine 6, la bande souple 26 tractée par la bobine et maintenue sous tension par l'ensemble de déroulage 4 comportant un frein vient s'insérer entre les deux courroies du convoyeur 12 pour plaquer le flux d'éléments plats 10 sur la périphérie de la bobine. Ces éléments se trouvent enroulés en spirale, chaque spire étant séparée de la suivante par la bande 26 qui tient le tout serré de manière continue.

[0046] L'axe du tambour 8 de la bobine 6 est fixé au châssis 16 de l'ensemble de bobinage 2 par des rails de guidage 14 de manière à pouvoir coulisser verticalement sous l'action d'un moteur 18. La bande souple 26 provenant de l'ensemble de déroulage 4 passe derrière un galet 28 monté libre en rotation au bout d'un bras 22 pivotant autour d'un axe 24. Le galet 28 permet de régulariser la tension de la bande 26, il permet aussi de suivre la croissance du diamètre de la bobine 6, un capteur mesure le basculement du bras au fur et à mesure de l'enroulement d'éléments plats 10 et commande après un certain déplacement la montée de l'axe de rotation de la bobine 6 suivant une hauteur incrémentale prédéterminée.

[0047] La figure 2 présente l'ensemble de déroulage 4 comportant un châssis 40 fixe par rapport à l'ensemble de bobinage 2, recevant sur sa partie supérieure un chariot 42 mobile transversalement. Le chariot 42 comporte sur sa face inférieure deux jeux de deux patins de guidage 44 espacés, chaque jeu coulisse sur un rail 46 lié au châssis 40 pour assurer un guidage précis.

[0048] Un motoréducteur 48 est fixé sur le dessus du chariot 42, une poulie se trouvant à son extrémité reçoit une courroie crantée 50 qui entraîne une deuxième poulie fixée sur un arbre 52 supporté par deux paliers se trouvant dans le châssis 40. Un moyeu 60 placé entre les paliers est porté par l'arbre 52, il comporte sur sa périphérie une succession de pastilles aimantées recevant une pièce métallique fixée à l'extrémité de la bande souple 26 pour démarrer son enroulement.

[0049] Par ailleurs, la position latérale du chariot 42 est commandée par un vérin électrique 54 constitué d'une vis entraînée par un moteur électrique qui fait coulisser axialement un écrou par l'intermédiaire de billes assurant un fonctionnement sans jeu ni frottement. Ce vérin 54 prend appui d'une part sur un support 56 lié au chariot 42 et d'autre part sur un support 58 lié au châssis 40, il permet de régler avec rapidité et précision la position latérale du chariot et donc du moyeu 60.

[0050] Ce réglage se fait à partir du signal donné par deux capteurs optiques 62, 64 et d'une roue codeuse 66. Les capteurs optiques sont fixés l'un 62 au chariot 42 et l'autre 64 au châssis 40, à proximité du point d'enroulement de la bande 26 sur le moyeu 60 et donnent un signal en fonction de la position latérale de la bande 26. La roue codeuse 66 est entraînée en rotation par la courroie 12 et donne un signal indiquant la rotation de la bobine ainsi que le sens de rotation.

[0051] Le fonctionnement de la machine de bobinage est le suivant. Pendant qu'une bobine est en cours de bobinage sur un premier ensemble de bobinage, une seconde bobine 6 disposée sur un second ensemble de bobinage est préparée pour prendre la relève. Un tambour 8 comportant une bande 26 enroulée dessus est fixé par les pinces 30 à l'axe de la bobineuse, l'extrémité libre de la bande est guidée vers le moyeu 60 par une courroie non représentée, puis fixée au moyeu par les aimants disposés dessus. Le motoréducteur 48 enroule alors la bande sur le moyeu 60 pendant que le capteur 62 fixé au chariot 42 est utilisé pour piloter par l'intérmédiaire d'une commande le vérin 54 et déplacer latéralement le chariot 44 de manière à compenser les défauts d'alignement de la bande 26 enroulée sur le tambour 8, en alignant à tout moment le moyeu 60 suivant la position latérale de la bande.

[0052] De préférence, le capteur 62 est un capteur optique sans contact et sans usure, qui envoie un faisceau lumineux perpendiculairement à la bande et à cheval sur un des bords. En fonction de l'intensité lumineuse passant sur le côté de la bande, on en déduit sa position plus ou moins décalée latéralement.

[0053] La bande 28 entièrement disposée sur le moyeu 60, cette bobineuse 2 est prête à démarrer ce qui se produit automatiquement lorsque l'autre bobine est pleine, un système d'aiguillage dirigeant automatiquement le flux d'éléments plats 10 vers cette nouvelle bobine 6. Le tambour 8 est mis en rotation entraînant le convoyeur 12, ce mouvement avec son sens de déplacement est enregistré par la roue codeuse 66 ce qui met en oeuvre le motoréducteur 48 agissant alors comme un générateur électrique produisant un couple de freinage réalisant la tension de la bande 26. La commande de ce motoréducteur 48 permet, en ajustant la puissance électrique produite de régler simplement, de manière précise et constante dans le temps, le couple de freinage, ce qui est difficile à réaliser avec un freinage mécanique comportant des garnitures de frottement s'échauffant et s'usant en faisant varier le coefficient de frottement.

[0054] Pour le bobinage, le guidage latéral du chariot 42 est à nouveau mis en oeuvre en utilisant le signal du capteur 64 fixé au châssis 40 pour commander le vérin 54 de manière à aligner en permanence la bande 26 sortant du moyeu 60 par rapport à l'axe du tambour 8 qui est lui-même latéralement fixe par rapport au châssis.

[0055] Par ce procédé de réglage latéral motorisé réalisé successivement lors de l'enroulage de la bande 26 sur le moyeu 60 puis du bobinage des éléments plats 10, les essais ont montrés que quelque soit l'état de l'enroulement de la bande 26 sur le tambour 8, même dans le cas où la bande oscille latéralement sur toute la largeur de ce tambour, les deux réglages successifs de l'alignement fournissent un parfait alignement dès le départ de la bobine et une déformation régulière des éléments plats 10 bobinés, alors que par un dispositif purement statique comportant par exemple des rouleaux de tension bombés ou des galets de guidage latéraux, il faut réaliser successivement plusieurs déroulement de la bande vers le moyeu puis enroulement sur le tambour à vide pour parvenir progressivement à rétablir l'alignement.

[0056] Ceci est particulièrement important pour des éléments plats 10 ayant une grande largeur et une faible hauteur, par exemple pour des enveloppes dites commerciales ayant un format d'environ 19 à 24 centimètres de largeur par 11 à 18 centimètres de hauteur, et disposées transversalement par rapport au flux suivant la largeur, car le maintien par la bande s'exerçant sur une faible hauteur ne procure pas une grande stabilité du produit. Ces enveloppes sont de plus délicates à bobiner car le pliage des bords pour le collage ou la fenêtre transparente pour la lecture d'une adresse procurent des variations d'épaisseurs. Les bobines ayant habituellement avec 300 mètres de longueur de bande un diamètre final de l'ordre de 1,40 mètre représentant environ 6 fois la largeur, sont très sensibles aux défauts d'alignement de la bande qui en répartissant de manière dissymétrique le serrage entraînent un cintrage des faces planes et un risque de décalage axiale des spires, voire d'effondrement de la bobine.

[0057] De plus, des déformations trop importantes de la bobine ou des enveloppes peuvent poser des problèmes de préhension des éléments plats par la machine les utilisant en aval et causer des rebuts.

[0058] Le réglage de la tension de la bande est aussi un facteur important de la qualité du bobinage en combinaison avec le positionnement de la bande. Des essais ont montrés que pour obtenir une bonne stabilité de la bobine et une déformation minimale des éléments plats, il est avantageux de commencer le bobinage avec une tension plus forte et de la réduire ensuite progressivement. En particulier, une décroissance linéaire de la tension en fonction de l'augmentation du diamètre de la bobine donne un bon résultat. Par exemple dans le cas du bobinage d'enveloppes citées ci-dessus, les meilleurs résultats sont obtenus avec des tensions de l'ordre de 300 Newton au départ et de 100 Newton à l'arrivée.

[0059] Pour obtenir ce réglage, il est avantageux d'utiliser un capteur 20 à ultrasons fixé sur le châssis 16 de la bobineuse qui mesure sans contact la variation de hauteur de l'axe de la bobine 8 et donc de son diamètre de manière à suivre la montée progressive de cet axe est à commander le couple de freinage en conséquence sur le motoréducteur 48.

[0060] Un autre avantage du dispositif de réglage de la tension de bande par un motoréducteur 48 commandé en couple moteur ou en couple frein, est que en cas d'incident lors du bobinage d'éléments plats, il est possible de débobiner partiellement la bobine 6 pour retirer les éléments défectueux. La bande 26 à libérer est alors enroulée à nouveau sur le moyeu 60 par le motoréducteur délivrant un couple moteur pour extraire les éléments plats défectueux. La courroie du convoyeur 12 n'ayant pas de motorisation propre suit de manière synchrone sans provoquer d'endommagement supplémentaire qui serait causé par un glissement sur les éléments plats, un débobinage de la partie défectueuse est réalisé proprement ce qui permet de relancer le bobinage là où les éléments sont bons et de réduire les pertes.

Revendications

1. Machine de bobinage comprenant un ensemble de bobinage d'un flux continu d'éléments plats (10) et souples alignés suivant un axe longitudinal et se recouvrant partiellement, pour former une bobine (6) en enroulant en spirale autour d'un tambour (8) ces éléments avec interposition entre les spires d'une bande centrale souple (26), et un ensemble de déroulage de ladite bande souple dont une extrémité est fixée sur le tambour et dont l'autre extrémité se déroule simultanément à partir d'un moyeu (60) sur lequel la bande a été préalablement enroulée, un dispositif de freinage étant prévu sur le moyeu (60) pour assurer une tension continue de la bande, caractérisée en ce que la machine comporte de plus un moyen motorisé (54) de réglage de la position transversale du moyeu (60) assurant un déplacement latéral par rapport à la bobine (6) pour garder un alignement constant de la bande (26) au cours du bobinage.

2. Machine de bobinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyeu (60) est fixé sur un arbre (52) supporté par un chariot (42) monté sur un moyen de guidage (44, 46) permettant un mouvement transversal par rapport à un châssis (40) de l'ensemble de déroulage.

3. Machine de bobinage selon la revendication 2 caractérisé en ce que le moyen motorisé (54) est un vérin électrique comportant une vis à billes et un écrou, lié d'une part au châssis (40) et d'autre part au chariot (42), réalisant un positionnement transversal de l'un par rapport à l'autre.

4. Machine de bobinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen motorisé (54) de réglage de la position transversale du moyeu (60) par rapport à la bobine (6) utilise pour commander son mouvement au cours du bobinage un capteur (64) fixe par rapport à un châssis (40) de l'ensemble de déroulage donnant une information sur la position latérale de la bande (26) en un endroit situé à proximité du point de déroulement de la bande (26) du moyeu (60).

5. Machine de bobinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen motorisé (54) de réglage de la position transversale du moyeu (60) est utilisé pour aligner latéralement la bande (26) sur le moyeu (60) au cours d'une opération préalable d'enroulement de la bande (26) sur le moyeu (60) à partir du tambour (8).

6. Machine de bobinage selon les revendications 5 et 2, caractérisé en ce que l'alignement latéral de la bande (26) par rapport au moyeu (60) lors de l'opération préalable d'enroulement sur ce moyeu utilise un capteur (62) fixe par rapport au chariot (42) donnant une information sur la position latérale de la bande (26) en un endroit situé à proximité du point d'enroulement de la bande (26) sur le moyeu (60).

7. Machine de bobinage selon les revendications 4 ou 6, caractérisé en ce que le capteur (62, 64) donnant une information sur la position latérale de la bande (26) est un capteur optique.

8. Machine de bobinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de freinage comprend une machine électrique rotative (48) pilotée par une commande pour délivrer un couple de freinage ou un couple moteur.

9. Machine de bobinage selon la revendication 8, dans laquelle le flux continu d'éléments plats est alimenté par la courroie (12) d'un convoyeur, caractérisé en ce que l'entraînement de ladite courroie (12) se fait par un appui tangentiel de cette courroie sur la périphérie extérieure de la bobine (6), et en ce que un capteur (66) donne une indication sur le mouvement de la courroie et sur le sens de ce mouvement pour commander la machine électrique (48) et fournir soit un couple de freinage si la machine est en cours de bobinage, soit un couple moteur si la machine tourne dans l'autre sens pour démarrer une opération préalable d'enroulement de la bande (28) sur le moyeu (60).

10. Machine de bobinage selon la revendication 8, caractérisé en ce que la traction sur la bande réalisée par le couple de freinage délivré par la machine électrique (48) est régulièrement décroissante au cours d'une opération de bobinage.

11. Machine de bobinage selon la revendication 10, caractérisé en ce que la décroissance de la traction sur la bande au cours d'une opération de bobinage est commandée par un capteur (20) donnant une information sur le diamètre externe de la bobine (6) en cours de bobinage.

12. Machine de bobinage selon la revendication 10, caractérisé en ce que la décroissance de la traction sur la bande entre le début et la fin du bobinage se fait dans un rapport compris entre deux et quatre.

13. Machine de bobinage selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les éléments plats (10) enroulés sur la bobine (6) sont des enveloppes qui qont disposées transversalement par rapport au flux suivant la largeur et ont une largeur d'environ 19 à 24 centimètres et une hauteur d'environ 11 à 18 centimètres, et en ce que la tension de la bande (26) est de l'ordre de 300 Newton au début du bobinage et de 100 Newton à la fin.

14. Installation de traitement d'enveloppe comprenant une machine de bobinage selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'elle comporte une machine de mise sous pli automatique qui déroule les bobines provenant de ladite machine de bobinage pour en extraire une à une les enveloppes et y insérer automatiquement un courrier.

15. Procédé de bobinage d'une bobine (6) à partir d'un flux continu d'éléments plats (10) et souples alignés suivant un axe longitudinal et se recouvrant partiellement, par enroulement de ces dits éléments plats (10) en spirale autour d'un tambour (8) avec interposition entre les spires d'une bande centrale souple (26) se déroulant à partir d'un moyeu (60), caractérisé en ce qu'on réalise en permanence pendant l'enroulement un contrôle de la position latérale de ladite bande centrale souple (26) enroulée autour dudit tambour (8), et en ce que la position transversale dudit moyeu (60) est modifiée en fonction du résultat dudit contrôle.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le contrôle de la position latérale de la bande centrale souple (26) enroulée autour du tambour (8) est réalisé par des moyens de contrôles de préférence optiques (64) reliés à un moyen motorisé (54), de préférence de type vérin motorisé (54), de réglage de la position transversale du moyeu (60).

17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que le contrôle de la position latérale de la bande centrale souple (26) enroulée autour du tambour (8) détermine le décalage entre cette dite position latérale de la bande centrale souple (26) et l'axe du tambour (8), et en ce que la position transversale du moyeu (60) est modifiée en sorte de supprimer ce dit décalage.

18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que, préalablement à l'enroulement des éléments plats (10) en spirale autour du tambour (8) avec interposition entre les spires de la bande centrale souple (26), ladite bande centrale souple (26) est amenée depuis un tambour et enroulée autour du moyeu (60).

19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'on réalise en permanence pendant l'enroulement de la bande centrale souple (26) au tour du moyeu (60) un contrôle de la position latérale de ladite bande centrale souple (26) enroulée autour dudit moyeu (60), et en ce que la position transversale dudit moyeu (60) est modifiée en fonction du résultat dudit contrôle.

20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que le contrôle de la position latérale de la bande centrale souple (26) enroulée autour du moyeu (60) est réalisé par des moyens de contrôles de préférence optiques (62) reliés à un moyen motorisé (54), de préférence de type vérin motorisé (54), de réglage de la position transversale du moyeu (60).

21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 et 20, caractérisé en ce que le contrôle de la position latérale de la bande centrale souple (26) enroulée autour du moyeu (60) détermine le décalage entre cette dite position latérale de la bande centrale souple (26) et l'axe dudit moyeu (60), et en ce que la position transversale dudit moyeu (60) est modifiée en sorte de supprimer ce dit décalage.

22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 21, caractérisé en ce que qu'on réalise en permanence, pendant l'enroulement des éléments plats (10) en spirale autour du tambour (8), un réglage de la tension de la bande centrale souple (26) à chaque formation de spire.

23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que le réglage de la tension de la bande centrale souple (26) est obtenu par réglage de la vitesse de déroulement de cette dite bande centrale souple (26) à partir du moyeu (60).

24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que la vitesse de déroulement de la bande centrale souple (26) à partir du moyeu (60) diminue, de préférence linéairement, au fur et à mesure que le diamètre de la bobine (6) augmente.

25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que la diminution de la vitesse de déroulement de la bande centrale souple (26) à partir du moyeu (60) est obtenue par un dispositif de freinage prévu sur ledit moyeu (60) et relié à un moyen de contrôle, de préférence de type capteur à ultrasons, de la hauteur de l'axe de la bobine (6).

Claims

1. A winding machine that includes an assembly for the spooling of a continuous flow of flat and flexible elements (10) aligned along a longitudinal axis and partially overlapping, to form a spool (6) by rolling these elements in a spiral around a drum (8), with the insertion of a flexible central strip (26) between the turns, and an assembly for unwinding the said flexible strip, one end of which is fixed onto the drum and the other end of which unwinds from a hub (60) on which the strip has previously been wound, with a braking device being provided on the hub (60) to ensure continuous tension of the strip, the winding machine being characterised in that the machine also includes a motor-driven resource (54) to regulate the transverse position of the hub (60) so as to perform a lateral movement in relation to the spool (6) in order to maintain a constant alignment of the strip (26) during the winding process.

2. A winding machine according to claim 1, characterised in that the hub (60) is fixed onto a shaft (52) supported by a trolley (42) mounted on a guidance resource (44, 46) allowing a transverse movement in relation to a chassis (40) of the unwinding assembly.

3. A winding machine according to claim 2, characterised in that the motor-driven resource (54) is an electrical actuator that includes a ball screw and a nut, connected firstly to the chassis (40) and secondly to the trolley (42), effecting a transverse positioning of one in relation to the other.

4. A winding machine according to claim 1, characterised in that the motor-driven resource (54) to regulate the transverse position of the hub (60) in relation to the spool (6), in order to control its movement during the winding process, uses a sensor (64) that is fixed in relation to a chassis (40) of the unwinding assembly, providing data on the lateral position of the strip (26) in a location situated close to the unwinding point of the strip (26) of the hub (60).

5. A winding machine according to claim 1, characterised in that the motor-driven resource (54) to regulate the transverse position of the hub (60) is used to align the strip laterally (26) on the hub (60) during a prior operation for winding the strip (26) onto the hub (60) from the drum (8).

6. A winding machine according to claim 5 and claim 2, characterised in that the lateral alignment of the strip (26) in relation to the hub (60) during the prior operation for winding onto this hub uses a sensor (62) that is fixed in relation to the trolley (42), providing data on the lateral position of the strip (26) in a location situated close to the winding point of the strip (26) onto the hub (60).

7. A winding machine according to claim 4 or claim 6, characterised in that the sensor (62, 64) providing data on the lateral position of the strip (26) is an optical sensor.

8. A winding machine according to claim 1, characterised in that the braking device includes a rotating electrical machine (48) controlled by a command to deliver a braking force or a motor torque.

9. A winding machine according to claim 8, in which the continuous flow of flat elements is fed by the belt (12) of a conveyor, the winding machine being characterised in that the drive of the said belt (12) is achieved by tangential contact of this belt onto the external periphery of the spool (6), and in that a sensor (66) gives an indication on the movement of the belt and on the direction of this movement, so as to control the electrical machine (48) and apply either a braking force if the machine is in the process of winding, or a motor torque if the machine is rotating in the other direction to start a prior operation for winding the strip (28) onto the hub (60).

10. A winding machine according to claim 8, characterised in that the traction on the strip created by the braking force delivered by the electrical machine (48) falls off regularly during a winding operation.

11. A winding machine according to claim 10, characterised in that the decrease in the traction on the strip during a winding operation is monitored by a sensor (20) providing data on the external diameter of the spool (6) in the process of winding.

12. A winding machine according to claim 10, characterised in that the decrease in the traction on the strip between the start and the end of the winding process falls within a range of between two and four.

13. A winding machine according to any one of claims 1 to 12, characterised in that the flat elements (10) wound onto the spool (6) are envelopes that are positioned transversally in relation to the flow along the width and that have a width of about 19 to 24 centimetres and a height of about 11 to 18 centimetres, and in that the tension of the strip (26) is of the order of 300 Newtons at the start of the winding and 100 Newtons at the end.

14. An envelope processing installation that includes a winding machine according to claim 13, characterised in that it includes an automatic enveloping machine which unwinds the spools coming from the said winding machine, extracting the envelopes one by one, and automatically inserting postal material into them.

15. A process for the winding of a spool (6) from a continuous stream of flat and flexible elements (10) aligned along a longitudinal axis and partially overlapping, by rolling the said flat elements (10) in a spiral around a drum (8) with the insertion between the turns of a flexible central strip (26) rolling off a hub (60), the process being characterised in that during the winding process, the lateral position of the said flexible central strip (26) wound around the said drum (8) is continuously monitored, and in that the transverse position of the said hub (60) is modified according to the result of the said monitoring.

16. A process according to claim 15, characterised in that monitoring of the lateral position of the flexible central strip (26) wound around the drum (8) is effected by monitoring resources, preferably of the optical type (64), linked to a motor-driven resource (54), preferably of the motor-driven actuator type (54), to regulate the transverse position of the hub (60).

17. A process according to claim 15 or claim 16, characterised in that monitoring of the lateral position of the flexible central strip (26) wound around the drum (8) determines the offset between this said lateral position of the flexible central strip (26) and the axis of the drum (8), and in that the transverse position of the hub (60) is modified in order to remove this said offset.

18. A process according to any one of claims 15 to 17, characterised in that, prior to the winding of the flat elements (10) in a spiral around the drum (8), with insertion of the flexible central strip (26) between the turns, the said flexible central strip (26) is drawn from a drum and wound around the hub (60).

19. A process according to claim 18, characterised in that, during the winding of the flexible central strip (26) around the hub (60), the lateral position of the said flexible central strip (26) wound around the said hub (60) is monitored continuously, and in that the transverse position of the said hub (60) is modified according to the result of the said monitoring.

20. A process according to claim 19, characterised in that monitoring of the lateral position of the flexible central strip (26) wound around the hub (60) is effected by monitoring resources that are preferably of the optical type (62), linked to a motor-driven resource (54), preferably of the motor-driven actuator type (54), so as to regulate the transverse position of the hub (60).

21. A process according to claim 19 or claim 20, characterised in that monitoring of the lateral position of the flexible central strip (26) wound around the hub (60) determines the offset between this said lateral position of the flexible central strip (26) and the axis of the said hub (60), and in that the transverse position of the said hub (60) is modified in order to remove this said offset.

22. A process according to any one of claims 15 to 21, characterised in that, during the winding of the flat elements (10) in a spiral around the drum (8), the tension of the flexible central strip (26) is adjusted continuously on the formation of each turn.

23. A process according to claim 22, characterised in that the adjustment of the tension of the flexible central strip (26) is achieved by adjusting the unwinding speed of this said flexible central strip (26) from the hub (60).

24. A process according to claim 23, characterised in that the unwinding speed of the flexible central strip (26) from the hub (60) reduces, preferably linearly, as the diameter of the spool (6) increases.

25. A process according to claim 24, characterised in that the decrease of the unwinding speed of the flexible central strip (26) from the hub (60) is achieved by means of a braking device provided on the said hub (60) and linked to a monitoring resource, preferably of the ultrasound sensor type, at the axis of the spool (6).

Ansprüche

1. Wickelmaschine umfassend eine Einheit zum Aufwickeln eines kontinuierlichen Stroms flacher und flexibler Elemente (10), die entlang einer Längsachse ausgerichtet sind und sich teilweise überlappen, um eine Spule (6) dadurch zu bilden, daß diese Elemente spiralförmig um eine Trommel (8) gewickelt werden und dabei zwischen den Windungen ein mittleres, flexibles Band (26) eingelegt wird, sowie eine Einheit zum Abwickeln des flexiblen Bandes, dessen eines Ende an der Trommel befestigt ist und dessen anderes Ende sich gleichzeitig von einer Nabe (60) abwickelt, auf die das Band zuvor aufgewickelt worden ist, wobei eine Bremsvorrichtung an der Nabe (60) vorgesehen ist, um eine kontinuierliche Spannung des Bandes zu gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine ferner ein motorisiertes Mittel (54) zum Einstellen der Querposition der Nabe (60) umfaßt, das eine seitliche Bewegung gegenüber der Spule (6) sicherstellt, um eine konstante Ausrichtung des Bandes (26) während des Wickelns beizubehalten.

2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (60) an einer Welle (52) befestigt ist, die von einem Schlitten (42) getragen ist, der an einem Führungsmittel (44, 46) angebracht ist, welches eine Querbewegung gegenüber einem Gestell (40) der Abwickeleinheit ermöglicht.

3. Wickelmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das motorisierte Mittel (54) ein elektrischer Stellmotor mit einer Kugelgewindespindel und einer Mutter ist, der einerseits mit dem Gestell (40) und andererseits mit dem Schlitten (42) verbunden ist und eine Querpositionierung des einen gegenüber dem anderen durchführt.

4. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das motorisierte Mittel (54) zum Einstellen der Querposition der Nabe (60) gegenüber der Spule (6) für die Steuerung ihrer Bewegung im Laufe des Wickelns einen gegenüber einem Gestell (40) der Abwickeleinheit festen Sensor (64) verwendet, der eine Information über die seitliche Position des Bandes (26) an einer in der Nähe des Abwickelpunktes des Bandes (26) von der Nabe (60) gelegenen Stelle liefert.

5. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das motorisierte Mittel (54) zum Einstellen der Querposition der Nabe (60) verwendet wird, um das Band (26) im Laufe eines vorhergehenden Aufwickelvorgangs des Bandes (26) von der Trommel (8) auf die Nabe (60) auf der Nabe (60) seitlich auszurichten.

6. Wickelmaschine nach den Ansprüchen 5 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Ausrichtung des Bandes (26) gegenüber der Nabe (60) während des vorhergehenden Vorgangs eines Aufwickelns auf diese Nabe einen gegenüber dem Schlitten (42) festen Sensor (62) verwendet, der eine Information über die seitliche Position des Bandes (26) an einer in der Nähe des Aufwickelpunktes des Bandes (26) auf die Nabe (60) gelegenen Stelle liefert.

7. Wickelmaschine nach den Ansprüchen 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (62, 64), der eine Information über die seitliche Position des Bandes (26) liefert, ein optischer Sensor ist.

8. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung eine elektrische Rotationsmaschine (48) umfaßt, die über eine Steuerung gesteuert wird, um ein Bremsmoment oder ein Antriebsdrehmoment zu liefern.

9. Wickelmaschine nach Anspruch 8, wobei der kontinuierliche Strom flacher Elemente über den Riemen (12) einer Fördereinrichtung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Riemens (12) über eine tangentiale Anlage dieses Riemens am Außenumfang der Spule (6) erfolgt und daß ein Sensor (66) eine Angabe über die Bewegung des Riemens sowie über die Richtung dieser Bewegung liefert, um die elektrische Maschine (48) zu betätigen und um entweder ein Bremsmoment zu liefern, wenn die Maschine sich im Wickelvorgang befindet, oder ein Antriebsdrehmoment, wenn die Maschine sich in die andere Richtung dreht, um einen vorhergehenden Aufwickelvorgang des Bandes (26) auf die Nabe (60) zu starten.

10. Wickelmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zug an dem Band, der über das durch die elektrische Maschine (48) gelieferte Bremsmoment erfolgt, im Laufe eines Wickelvorgangs gleichmäßig abnehmend ist.

11. Wickelmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme des Zuges an dem Band im Laufe eines Wickelvorgangs durch einen Sensor (20) gesteuert wird, der eine Information über den Außendurchmesser der wickelnden Spule (6) liefert.

12. Wickelmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme des Zuges an dem Band zwischen dem Beginn und dem Ende des Wickelns in einem Verhältnis zwischen zwei und vier erfolgt.

13. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Spule (6) aufgewickelten flachen Elemente (10) Kuverts sind, die der Breite nach quer zum Strom angeordnet sind und eine Breite von etwa 19 bis 24 Zentimetern und eine Höhe von etwa 11 bis 18 Zentimetern aufweisen, und daß die Spannung des Bandes (26) in der Größenordnung von 300 Newton zu Beginn des Wickelns und von 100 Newton am Ende liegt.

14. Kuvertbearbeitungseinrichtung, die eine Wickelmaschine nach Anspruch 13 umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Maschine zum automatischen Kuvertieren umfaßt, welche die von der Wickelmaschine kommenden Spulen abwickelt, um die Kuverts nacheinander hiervon zu entnehmen und in diese ein Poststück automatisch einzustecken.

15. Verfahren zum Wickeln einer Spule (6) aus einem kontinuierlichen Strom flacher und flexibler Elemente (10), die entlang einer Längsachse ausgerichtet sind und sich teilweise überlappen, durch spiralförmiges Wickeln dieser flachen Elemente (10) um eine Trommel (8) unter Einlegen zwischen den Windungen eines sich von einer Nabe (60) abwickelnden mittleren, flexiblen Bandes (26), dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufwickelns ständig eine Kontrolle der seitlichen Position des um die Trommel (8) gewickelten mittleren, flexiblen Bandes (26) durchgeführt wird und daß die Querposition der Nabe (60) in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Kontrolle verändert wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolle der seitlichen Position des um die Trommel (8) gewickelten mittleren, flexiblen Bandes (26) durch vorzugsweise optische Kontrollmittel (64) erfolgt, die mit einem motorisierten Mittel (54), vorzugsweise vom Typ motorisierter Stellantrieb (54), zum Einstellen der Querposition der Nabe (60) verbunden sind.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolle der seitlichen Position des um die Trommel (8) gewickelten mittleren, flexiblen Bandes (26) den Versatz zwischen dieser seitlichen Position des mittleren, flexiblen Bandes (26) und der Achse der Trommel (8) bestimmt und daß die Querposition der Nabe (60) so verändert wird, daß dieser Versatz aufgehoben wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem spiralförmigen Wickeln der flachen Elemente (10) um die Trommel (8) unter Einlegen des mittleren, flexiblen Bandes (26) zwischen den Windungen, das mittlere, flexible Band (26) von einer Trommel aus zugeführt und um die Nabe (60) gewickelt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß während des Wickelns des mittleren, flexiblen Bandes (26) um die Nabe (60) ständig eine Kontrolle der seitlichen Position des um die Nabe (60) gewickelten mittleren, flexiblen Bandes (26) durchgeführt wird und daß die Querposition der Nabe (60) in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Kontrolle verändert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolle der seitlichen Position des um die Nabe (60) gewickelten mittleren, flexiblen Bandes (26) durch vorzugsweise optische Kontrollmittel (62) erfolgt, die mit einem motorisierten Mittel (54), vorzugsweise vom Typ motorisierter Stellantrieb (54), zum Einstellen der Querposition der Nabe (60) verbunden sind.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolle der seitlichen Position des um die Nabe (60) gewickelten mittleren, flexiblen Bandes (26) den Versatz zwischen dieser seitlichen Position des mittleren, flexiblen Bandes (26) und der Achse der Nabe (60) bestimmt und daß die Querposition der Nabe (60) so verändert wird, daß dieser Versatz aufgehoben wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß während des spiralförmigen Wickelns der flachen Elemente (10) um die Trommel (8) ständig ein Einstellen der Spannung des mittleren, flexiblen Bandes (26) bei jeder Windungsbildung durchgeführt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Spannung des mittleren, flexiblen Bandes (26) durch Einstellen der Geschwindigkeit des Abwickelns dieses mittleren, flexiblen Bandes (26) von der Nabe (60) erreicht wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Abwickelns des mittleren, flexiblen Bandes (26) von der Nabe (60) mit zunehmendem Durchmesser der Spule (6) abnimmt, vorzugsweise linear abnimmt.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung der Geschwindigkeit des Abwickelns des mittleren, flexiblen Bandes (26) von der Nabe (60) mittels einer Bremsvorrichtung erreicht wird, die an der Nabe (60) vorgesehen ist und die mit einem Mittel zur Kontrolle, vorzugsweise vom Typ Ultraschallsensor, der Höhe der Achse der Spule (6) verbunden ist.

Dessins