[0001] La présente invention a pour objet un enrouleur automatique d'un produit allongé
destiné à former des torches, comprenant deux tambours d'enroulement permutables et
des moyens de coupe et de fixation capables de couper le produit allongé lors de
chaque permutation et de fixer l'extrémité libre de ce produit à un tambour à chaque
opération de coupe.
[0002] Les enrouleurs automatiques sont utilisés pour bobiner divers produits allongés qui
débouchent en continu d'une ligne de production. Il peut s'agir de câbles électriques,
mais également de profilés en matière plastique ou de tubes ayant un profil circulaire
ou d'une autre forme. Pour travailler en continu, les enrouleurs comportent généralement
deux tambours conçus soit pout recevoir des bobines, soit pour supporter directement
l'enroulement lorsqu'il s'agit de former des torches. En travaillant alternativement
sur un tambour et sur l'autre, on peut intercaler certaines opérations sur l'enroulement
qui est terminé, tout en continuant l'enroulement du produit sur l'autre tambour.
Dans les enrouleurs de ce genre, on connaît déjà différents moyens permettant de faire
passer automatiquement le produit allongé d'un tambour à l'autre lorsqu'une bobine
ou une torche est terminée. Le brevet américain US 3,704,839, le brevet allemand DE
821,666 ou le brevet suisse CH 582106 par exemple décrivent des dispositifs de ce
genre.
[0003] Toutefois, les opérations de coupe et de fixation du produit allongé restent des
opérations délicates qui exigent avec les dispositifs connus soit un ralentissement
de la ligne de production, soit même dans certains cas son arrêt, ce qui peut, lorsque
la vitesse du produit est grande, perturber le bon fonctionnement de toute la ligne
de fabrication surtout dans le cas où le fonctionnement de cette ligne est sensible
à des variations de vitesse. Dans le cas par exemple de lignes d'extrusion destinées
à fournir des produits de haute qualité il arrive que la nécessité d'imposer des variations
de vitesse à la ligne soit particulièrement gênante.
[0004] Le but de la présente invention est d'apporter une solution à ce problème au moyen
d'un dispositif qui ne demande aucun réglage quelle que soit la section du produit
que l'on désire enrouler.
[0005] Dans ce but, l'enrouler selon l'invention du genre spécifié au début est caractérisé
en ce que chaque tambour porte un dispositif de coupage et de pincement actionné par
un organe de commande.
[0006] On va décrire ci-après à titre d'exemple une forme d'exécution de l'objet de l'invention
en se référant au dessin annexe, dans lequel :
la fig. 1 est une vue en élévation schématique d'un enrouler comportant deux tambours
montés sur un bâti basculant,
la fig. 2 est une vue en plan de dessus de l'enrouleur de la fig. 1,
la fig. 3 est une vue en élévation dans le sens de la flèche A de la fig. 1 montrant
à plus grande échelle une partie d'un des tambours de l'enrouleurs,
la fig. 4 est une vue également en élévation montrant à la même échelle que la fig.
3 la même partie de l'enrouleur mais vue dans le sens de la flèche B à la fig. 1,
et
la fig. 5 est une vue de la même partie de l'enrouleur qu'à la fig. 4 dans une autre
position de fonctionnement.
[0007] L'enrouleur représenté schématiquement aux fig. 1 à 2 est agencé de façon à former
à partir d'un tube de matière plastique 1 qui sort d'une ligne de production, des
torches qui peuvent être récoltées alternativement sur chacun des deux tambours 2
et 3 que comporte l'enrouleur. Ces deux tambours pivotent aux deux extrémités d'un
bras 4 qui constitue l'armature du barillet et qui est supporté lui-même au milieu
de sa longueur par un bout d'arbre 5 dans un bâti fixe 6 contenant le palier de l'arbre
5, des moyens d'entraînement en rotation du barillet 4 et divers accessoires qui
ne sont pas importants ici. De façon générale, le fonctionnement de l'enrouleur est
le suivant: l'extrémité libre du produit 1 est fixée au tambour d'enrouleur qui
se trouve dans la position 3 et pendant que ce tambour est entraîné en rotation, le
produit 1 est guidé par un dispositif de trancannage 7 de façon à former des couches
de spires successives sur le tambour 3. Lorsque le nombre de couches désirées a été
formé, le barillet 4 tourne dans le sens horaire à la fig. 1 de 180° et le tambour
2 qui est vide vient prendre la place du tambour 3. A ce moment, le produit 1 est
sectionné sur le tambour vide et fixé à ce tambour par un dispositif de pincement
tandis qu'une machine de liage 8 disposée au voisinage du tambour qui se trouve dans
la position 2 entre en action pour lier la torche formée sur ce tambour, ce qui permet
le déchargement de la torche. Pendant ce temps, le tambour qui se trouve dans la position
3 continue à tourner, de sorte qu'une nouvelle torche se forme sur son fût.
[0008] On notera que pour permettre ces diverses opérations, le barillet 4 porte des moteurs
d'entraînement et des transmissions qui assurent la rotation des tambours. D'autre
part, chaque tambour comporte deux flasques 9 et 10 et entre ces flasques un fût 11,
mais comme on le verra par la suite, les flasques et le fût de chaque tambour sont
divisés en segments ou secteurs répartis circonférentiellement autour de l'axe du
tambour, et les secteurs qui constituent le flasque 10 sont montés basculants de
façon à prendre une position orientée parallèlement à l'axe du tambour telle qu'elle
est représentée en 10ʹ à la fig. 2. Lorsqu'un tambour est arrêté et que les secteurs
de son flasque 10 sont ainsi rabattus, la torche formée sur le fût 11 est accessible
et peut être facilement déchargée.
[0009] En se référant maintenant aux fig. 3, 4 et 5 on va décrire plus en détail la constitution
de l'un des tambours 2 et 3, et plus précisément du dispositif de coupage et de pincement
que chacun de ces tambours comporte.
[0010] La fig. 3 est une vue en élévation partielle dans le sens de la flèche A de la fig.
1 montrant une partie d'un tambour dont l'axe (non représenté) se trouve à la partie
supérieure du dessin avec une orientation horizontale.. On voit à la fig. 3 une étoile
12 qui est solidaire de l'arbre reliant le tambour au barillet 4. Cette étoile comporte
un certain nombre de rainures radiales convergeant vers l'axe de rotation du tambour
et qui servent chacune à fixer et guider un socle 13 dont la position peut par conséquent
être ajustée dans le sens radial ce qui permet de varier le diamètre du fût du tambour
et par conséquent de l'adapter à des torches de différentes dimensions. Le nombre
des socles et par conséquent des rainures menagées dans l'étoile 12 peut être par
exemple de six ou de huit, ou le cas échéant de quatre, suivant les formes d'exécution.
Chaque socle 13 comporte des moyens de guidage et de serrage d'un secteur de flasque
14 qui est contenu dans un plan perpendiculaire à l'axe du tambour et qui est supporté
par une glissière 15, de sorte que chacun des secteurs de flasque 14 peut être déplacé
dans le sens parallèle à l'axe du tambour, ce qui permet de fixer sa position et par
conséquent de déterminer la largeur de la torche qui sera formée sur le tambour. D'autre
part, le socle 13 comporte un prolongement axial 13a à l'extrémité libre duquel pivote
un bras profilé 16 auquel est fixé un secteur de flasque rabattable 17. Ce secteur
de flasque a la même forme et les mêmes dimensions que le secteur 14. Le bras 16 et
le secteur 17 constituent ensemble un clapet rabattable autour d'un axe de pivotement
18 qui s'étend dans le sens circonférentiel à une distance de l'axe du tambour qui
est déterminée par la position du socle 13. Le socle 13 porte encore une plaque de
fût 19 qui est constituée par une tôle cintrée. Cette tôle est fixée à une extrémité
sur un bras 20 qui pivote en 21 sur le socle 13. Le bras 20 est lié par une biellette
articulée 23 à un mécanisme de transmission et de commande.
[0011] Ce mécanisme de transmission et de commande comporte tout d'abord un vérin dont le
cylindre 24 est fixé par sa base sur le socle 13 dans une position parallèle à l'axe
du tambour. Une tige mobile 25 sort du cylindre 24 et à son extrémité libre elle est
articulée sur un levier de transmission 26 qui pivote lui-même en 27 sur l'extrémité
du prolongement axial 13a du socle 13. Le levier 26 a comme on le voit une forme triangulaire.
Au voisinage d'un de ses sommets il est lié par l'articulation 28 à la tige 25 du
vérin, tandis qu'au voisinage d'un autre sommet, opposé au point d'articulation 27
il est articulé par l'intermédiaire d'une biellette 29 sur le bras 16 portant le secteur
17. On comprend qu'une manoeuvre du vérin 24 provoquant un déplacement de la tige
25 vers la gauche à la fig. 3, fait pivoter le levier de transmission 26 dans le sens
anti-horaire à la fig. 3, ce qui entraîne le pivotement du clapet 17 autour de son
articulation 18 dans un sens tel que ce clapet peut venir prendre une position parallèle
à l'axe du tambour. Au cours de cette opération, une portion 26a du levier de transmission
26 est située au-delà de l'articulation 27 et à laquelle est articulée la biellette
23, se déplace vers la droite à la fig. 3, de sorte que le segment de fût 19 subit
un léger déplacement vers le haut en pivotant autour de l'articulation 21. Tous les
socles montés sur l'étoile 12 de chacun des deux tambours de l'enrouleur décrit sont
équipés de cette manière de sorte que, lorsque les mécanismes sont en position d'ouverture
des clapets 17 une torche bobinée sur le fût 11 peut être extraite facilement, en
plaçant les segments de fût 19 dans une position légèrement oblique afin de faciliter
le glissement de la circonférence intérieure de la torche. La fig. 3 montre une partie
d'un tambour vide au moment précis où l'enroulement d'une torche peut commencer, tandis
que la fig. 4 montre vu dans le sens de la flèche B à la fig. 1, le même tambour dans
la même position, alors que la torche constituée par le produit 1 est pratiquement
entièrement formée. On va décrire maintenant le dispositif de coupage et de fixation
dont on voit à la fig. 3 notamment le couteau 30. C'est une lame d'acier fixée selon
un plan radial contenant l'axe du tambour à l'extrémité du prolon gement du socle
13. Cette lame de couteau 30 présente une arête profilée 31 agencée de façon à faciliter
le coupage du produit 1. Comme on le voit, ce couteau est disposé en position radiale
entre le fût 11 et l'axe 18 de pivotement des clapets 17. Immédiatement à côté de
ce couteau et sur sa face opposée à celle visible à la fig. 3, le prolongement 13a
porte un levier de pincement 32 (fig. 4) qui pivote autour d'une articulation 33
sur le prolongement 13a. Comme on le voit à la fig. 4, ce levier présente un segment
d'arête en forme de griffe 34 qui est maintenu appuyé contre l'extrémité du produit
1, logée sous le segment de fût 19. On reconnaît d'autre part à la fig.4 les éléments
du tambour et du mécanisme de basculement des clapets 17 qui ont été décrits précédemment.
En plus, on voit que le bras 16 du clapet 17 présente entre son point d'articulation
18 et l'endroit où il est fixé au secteur 17 une encoche 35 qui constitue un organe
d'accrochage pour le produit 1. De plus, le levier de pincement 32 est sollicité par
un ressort argué en épingle à cheveux 36 qui est fixé par un étrier 37 sur la partie
supérieure du socle 13 et qui porte lui-même à l'extrémité d'une de ses branches un
étrier 38 embrassant le levier 32. L'extrémité de l'autre branche du ressort 36 est
d'autre part engagée dans une ouverture cylindrique que présente un plot 39 monté
pivotant sur le prolongement 13a du socle 13.
[0012] En supposant maintenant que le tambour représenté à la fig. 4 se trouve dans la
position désignée par 3 à la fig. 1 et que le remplissage de la torche est terminé,
le moteur du barillet 4 est mis en action de sorte que la rotation de ce barillet
s'effectue et le tambour représenté vient prendre en tournant dans le sens horaire
à la fig. 1, la position désignée par 2, position à laquelle il est arrêté et la machine
8 lie la torche terminée. Un fois cette opération effectuée, tous les vérins 24 des
différents secteurs montés sur l'étoile de support 12 sont commandés de sorte que
les clapets 17 prennents la position représentée à la fig. 5. Quant à celui des socles
13 qui porte le dispositif de coupage et de pincement, un galet 37 monté sur le sommet
du levier 26 qui est articulé à la biellette 29, accroche au cours de son mouvement
une arête 40 du levier de pincement 32 et le soulève en armant le ressort 36, ce
qui libère l'extrémité du produit 1 qui jusque là était pincé entre le segment 19
de fût et l'arête en forme de griffe 34. Dès lors la torche terminée, désignée à la
fig. 5 par 41, est entièrement libérée et on peut la dégager du fût 11 dont les différents
segments 19 ont pris une position légèrement repliée par suite de l'effet d'entraînement
exercé par les biellettes 23. Ainsi, la torche 41 peut être extraite du tambour qui
est maintenant arrêté et se trouve dans la position 2 de la fig. 1.
[0013] Le tambour qui se trouve dans la position 2 reste immobile pendant la formation d'une
nouvelle torche sur le tambour qui se trouve dans la position 3, c'est-à-dire que
les clapets 17 restent en position ouverte et le levier de pincement 32 reste en position
relevée comme on le voit à la fig. 5.
[0014] L'opération de coupage et de pincement se déroule au moment où le tambour vide qui
se trouve dans la position 2 passe dans la position 3. Au cours de ce mouvement, le
tambour plein qui se trouve dans la position 3 se déplace comme on le voit à la fig.
1 pour venir prendre la position 2, et entraîne avec lui le produit 1 dont le segment
situé à l'aval du dispositif de tracannage 7 s'allonge et vient passer par l'endroit
désigné par 42 à la fig. 5 au moment où le tambour représenté à cette figure atteint
la position 3. Lors de l'arrêt du tambour dans la position 2 son orientation avait
été commandée de telle façon que le secteur équipé du dispositif de coupage et de
pincement se trouve au-dessus de l'axe, de sorte que, lors de la rotation du barillet
4 ce secteur vient se placer dans une orientation située sous l'axe, c'est-à-dire
que la partie du produit 1 qui est tangente à celui des clapets 17 qui se trouve en
position inférieure, se trouve immédiatement devant le couteau 30. On comprend donc
qu'il suffit de commander les vérins 24 pour ramener les clapets 17 dans la position
de la fig. 3. Au cours du mouvement du clapet 17 qui se trouve en position inférieure,
la partie 42 du produit 1 est saisie dans l'encoche 35 et pressée contre l'arête 31
du couteau 30. Vu la forme de cette arête avec une pointe dans sa partie intermédiaire,
le produit est sectionné instantanément et en même temps, comme le galet 37 effectue
un mouvement vers le bas à la fig. 5, il laisse le levier de pincement 32 se déplacer
vers le bas sous l'effet de la force du ressort 36 transmise par l'étrier 38. Le segment
initial de la nouvelle torche est donc pincé contre la face interne du segment de
fût 19, de sorte que le produit 1 continue à être entraîné, mais par le tambour vide,
et non plus par le tambour plein. Dès que le produit 1 est pincé entre le segment
de fût 19 et le levier de pincement 32, le clapet 17 peut continuer sa course jusqu'à
la position finale de son mouvement telle qu'elle est représentée aux fig. 3 et 4.
Le segment de produit qui est adjacent à la partie 42 passe entre le segment de fût
équipé du dispositif de coupage et de pincement et le segment suivant et passe au-dessus
de la partie 19 de ce segment. La force de tirage qui s'exerce sur le produit 1 est
transmise à ce produit par le levier de pincement 32 et pour assurer la réalisation
de cet effort, une équerre 43 est encore prévue sur le prolongement 13a du socle 13
pour maintenir le levier 32 en position.
[0015] Les essais ont montré que le dispositif ainsi réalisé est capable de fonctionner
d'une façon parfaitement régulière. Il ne demande aucun réglage quelle que soit la
section du produit allongé que l'on désire enrouler. La force nécessaire pour le pincage
est donnée par le ressort en épingle à cheveux 36 et par conséquent la force de pincage
est d'autant plus grande que la section du produit est plus grande. Le fonctionnement
du dispositif représenté au dessin a été expliqué en supposant que le produit allongé
1 était un tube en matière plastique, mais il doit être entendu que ce produit pourrait
aussi être un câble, un profilé souple, une barre, ou tout autre produit allongé susceptible
d'être conditionné sous forme d'une torche ou d'un bobinage.
1. Enrouleur automatique d'un produit allongé destiné à former des torches, comprenant
deux tambours d'enroulement permutables et des moyens de coupe et de fixation capables
de couper le produit allongé lors de chaque permutation et de fixer l'extrémité libre
de ce produit à un tambour à chaque opération de coupe, caractérisé en ce que chaque
tambour porte un dispositif de coupage et de pincement actionné par un organe de
commande.
2. Enrouleur automatique selon la revendication 1, dans lequel chaque tambour comporte
un fût et deux flasques destinés à limiter l'empilement des spires du produit allongé
sur le fût, au moins un de ces flasques étant divisé en une série de clapets capables
de basculer autour d'axes répartis circonférentiellement autour de l'axe du tambour,
caractérisé en ce que sur chaque tambour le dispositif de couplage et de pincement
est associé à un des clapets et en ce que le dit organe de commande est relié au clapet
de manière à être capable de le faire basculer.
3. Enrouleur selon la revendication 2, caractérisé en ce le dit organe est un vérin
placé parallèlement à l'axe du tambour entre le fût et le dit axe.
4. Enrouleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les axes de pivotement
des clapets sont situés sur un cercle qui passe en retrait du fût entre ce dernier
et l'axe du tambour et en ce que le dispositif de coupage et de pincement comporte
un couteau disposé selon un plan radial entre le fût du tambour et l'axe de pivotement
du clapet, le fût présentant une ouverture située de manière à permettre le passage
du produit allongé de l'extérieur à l'intérieur du fût.
5. Enrouleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fût de chaque tambour
est constitué de segments séparés répartis autour de l'axe du tambour, montés en
porte-à-faux par une de leurs extrémités sur une étoile de support faisant partie
du tambour, en ce que chaque segment de fût porte le clapet basculant qui lui correspond
et son organe de commande, et en ce que la dite ouverture est constituée par l'espace
entre le segment qui porte le dispositif de coupage et de pincement et l'un des segments
adjacents.
6. Enrouleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de coupage
et de pincement comporte un organe d'accrochage du produit allongé qui, au moment
de la commande, déplace le produit allongé dans une direction parallèle à l'axe du
tambour de manière à l'engager à l'intérieur du fût et d'autre part un organe de
pincement qui se déplace radialement dans la direction du centre par rapport à l'axe
du tambour pour presser une partie du produit allongé située à côté du couteau contre
la face interne du fût.
7. Enrouleur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dit organe d'accrochage
est un bras soutenu par le clapet basculant et qui, lors de l'opération de coupage
et de pincement se déplace entre une position où le clapet qui le porte est parallèle
à l'axe du tambour, et une position où ce clapet est disposé radialement avec son
bord intérieur au droit de l'extrémité libre du segment de fût.
8. Enrouleur selon les revendications 3 et 7, caractérisé en ce que chaque dispositif
de coupage et de pincement comporte un levier de transmission pivotant sur un socle
faisant partie du segment de fût auquel le dispositif est associé, une articulation
entre le dit levier de transmission et la tige du vérin de commande, une biellette
entre le levier de transmission et l'organe d'accrochage, un galet monté sur le levier
de transmission de manière à maintenir l'organe de pincement, ce dernier étant aussi
un levier pivotant sur le socle, et un ressort qui tend à presser le levier de pincement
contre le galet de maintien.
9. Enrouleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le levier de transmission
est également relié à une plaque de fût, montée pivotante sur le socle, de manière
à s'incliner légèrement vers l'axe lors de l'ouverture du clapet.
10. Enrouleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le ressort est constitué
par une barre en épingle à cheveux dont une branche sollicite le levier de pincement
et l'autre étant fixée sur le socle, le tout de manière que, dans ses deux positions
extrêmes, le levier de pincement soit appuyé contre le galet monté sur le levier
de transmission et dans la position de fermeture du clapet, le levier de pincement
soit sollicité par le ressort de manière à pincer le produit allongé.