Brevet FR2013318A1 — publié le 19700403

La présente invention se rapporte aux machines.à étiqueter à très grande vitesse, et elle concerne plus particulièrement le dispositif de prélèvement des étiquettes dans la boîte à étiquettes, en vue de les distribuer sur un rouleau transfert, celui-ci 5 devant ensuite les amener à un dispositif dTencollage avant de les répartir à la périphérie d'une tourëlle qui a pour rôle de les poser sur les récipients ou objets à étiqueter. On connaît déjà de nombreux dispositifs de prélèvement situés entre une boîte à étiquettes et un rouleau transfert, ces disposi-10 tifs agissant par effet d'adhérence de collage, ou par effet de succion, ces dits dispositifs consistant essentiellement en des rouleaux preneurs de forme cylindrique ou en des pièces à surface de prise d'étiquettes, de forme complexe. Ces rouleaux ou ces pièces sont animés de mouvements compliqués soit alternatifs on d'os-15 cillation, et/ou de rotation sur eux-mêmes ou autour d'axes fixes, ou mobiles, mouvements entrecoupés de moments d'arrêt, leur fonctionnement cinématique devant satisfaire à deux impératifs qùe l'on peut résumer de la manière suivante : d'une part prélever par traction l'étiquette dans la boîte ou rouler sur elle sans glisse-20 ment relatif afin de ne pas la froisser, d'autre part la poser sur le rouleau transfert à une vitesse périphérique déterminée beaucoup plus élevée, également sans glissement relatif afin de ne pas la froisser, cette vitesse périphérique étant d'autant plus élevée que le rouleau transfert tourne vite, et que le rendement de la 25 machine est grand. Certains dispositifs fonctionnent suivant un cycle continu en mettant en oeuvre, pour l'animation du dispositif preneur proprement dit, un mécanisme à engrenage planétaire et satellite, mais les surfaces de prise d'étiquettes de ces dispositifs sont discon-30 tinus, ou forment des ensembles articulés distincts, ce qui complique considérablement l'usinage, le montage et le réglage, les pièces individuelles mobiles constituant lesdits ensembles étant d'une certaine fragilité mécanique, ce qui interdit les cadences élevées de distribution d'étiquettes. On doit alors, pour remé-35 dier à ces inconvénients et diminuer les vitesses de fonctionnement unitaires, prévoir une pluralité de tels ensembles preneurs, ce qui augmente le prix de revient, et l'encombrement. Enfin, le prélèvement à grande vitesse d'une étiquette dans une boîte immobile, étant générateur de chocs, on a prévu dans les 40 dispositifs antérieurs, afin de parer à cet inconvénient, de faire 69 "399-13 20T-3T18 - ■ participer la boîte à- étiquettes a 1 ♦'opération de prélèvement d'étiquette par le dispositif preneur, en animant ladite boîte drun léger mouvement de rapprochement par rapport au dispositif, lorsque -célui-ei se présente devant la boîte et roule sur la pre-5 mière étiquette à prélevêr. ' Ces améliorations n'ont pas éliminé l'inconvénient des inerties mises en jeu par des pièces lourdes en mouvement, et des freinages de cadence qui en sont la conséquence. Par ailleurs une boîte à étiquettes en mouvement est toujours difficile à recharger en 10 cours d'opération d'étiquetage, et il est catastrophique d'avoir à arrêter la machine afin d'effectuer un tel rechargement. Le dispositif de prélèvement conforme à l'invention permet de remédier aux inconvénients précités. En effet, on verra dans la description qui va suivre, que la boîte à étiquettes est rigoureu-"15 sement fixe; qu'il n'y a aucun temps mort ou temps d'arrêt dans le fonctionnement du rouleau preneur, eelui-ci opérant en continu, et pouvant prélever des étiquettes aussi rapprochées l'une de l'autre dans l'espace, qu'on le voudra; que le passage de la vitesse du rouleau preneur entre la valeur VQ au moment de la prise d'éti-20 quette immobile dans la boîte,-et la valeur V-^ au moment de la pose sur le rouleau transfert, se fait grâce à un mécanisme de compensation extrêmement simple mais efficace. Parallèlement à cette élimination d'inconvénients, le dispositif conforme à l'invention permet d'obtenir en outre des avanta-25 ges très appréciables que ne donnaient pas lës dispositifs antérieurs. En particulier : on peut prendre et transférer des étiquettes de longueurs différentes, simplement en coupant l'aspiration dans le rouleau preneur une fois tous les deux tours, ou deux fois tous 30 les trois tours, ou trois fois tous les quatre tours, ou selon toute autre loi cyclique déterminée; on peut augmenter considérablement la cadence de prélèvement du dispositif car on a simplifié à l'extrême sa forme, ses mécanismes d'actionnement, et leur fonctionnement cinématique; on peut distribuer des étiquettes à des 35 intervalles de temps variables et modifier les vitesses linéaires de transfert en substituant facilement des rouleaux preneurs de diamètres différents sans rieii'changer à la totalité du mécanisme, sauf en modifiant la course du mécanisme de compensation. Le dispositif de prélèvement d'étiquette conforme à l'inven-40 tion, mettant en oeuvre pour l'animation dû dispositif preneur pro 69 39913 3 2013318 prement dit, un mécanisme à engrenage planétaire et satellite, est essentiellement caractérisé par le fait qu'il comporte : un rouleau preneur de forme cylindrique circulaire, prenant par aspiration des étiquettes dans une boîte fixe dans l'espace; un pi-5 gnon satellite coaxial au rouleau preneur et angulairement solidaire de celui-ci; un manchon cylindrique animé d'une vitesse de rotation continue et constante sur lequel l'axe commun du rouleau preneur et du satellite est monté de manière excentrée, ledit axe commun étant ainsi animé d'une vitesse de rotation dans l'espace, 10 continue et constante; une couronne planétaire à axe fixe, coaxia-le audit manchon, ledit satellite engrenant avec ledit planétaire; un pignon moteur entraîné en rotation à vitesse constante, engrenant avec un pignon récepteur angulairement solidaire dudit manchon; une commande à excentrique et biellette, animée à vitesse 15 constante par ledit pignon moteur, ladite biellette étant assujettie audit planétaire de manière à conférer à ce planétaire un mouvement d'oscillation circulaire alternatif d'amplitude réduite; le rouleau preneur étant ainsi animé, en plus de sa rotation continue et constante dans l'espace compris entre la boîte à étiquet-20 tes et le rouleau transfert, d'une rotation sur lui-même à vitesse -uniformément variable, cette vitesse étant ralentie lors de la prise d'étiquette dans la boîte, grâce à une rotation du planétaire dans un sens inverse à celui du rouleau preneur, mais étant par contre accélérée lors de la pose de l'étiquette sur le rouleau 25 transfert, grâce à une rotation du planétaire dans un sens identique à celui du rouleau preneur. Il est important de remarquer que l'effet maximum de ralentissement du planétaire sur la vitesse de prise d'étiquette par le rouleau preneur, de même que l'effet maximum d'accélération du 30 planétaire sur la vitesse de pose d'étiquette sur le rouleau transfert, ont lieu non pas aux points morts d'animation oscillante du planétaire, mais bien au contraire aux points de vitesse maximum d'animation oscillante du planétaire, ce qui est logique. H est encore important de remarquer que cette conjugaison des 35 effets de ralentissement et d'accélération précités, n'a le maximum d'efficacité que parce que la ligne verticale de prise d'étiquette dans la boîte, la ligne verticale de pose d'étiquette sur le rouleau transfert, et l'axe vertical commun du manchon et du planétaire sont dans tin même plan vertical. Autrement dit, il ren-40 tre encore dans le cadre de l'invention, de disposer les lignes de 69 39913 k 2013318 prise d'étiquette dans la boîte et de pose d'étiquette sur le rouleau transfert, d'une manière diamétralement opposée par rapport à la couronne du planétaire, l'axe de celui-ci étant disposé à égale distance entre la ligne de prise d'étiquette dans la boîte 5 et la ligne de pose sur le rouleau transfert. Enfin par opposition à d'autres dispositifs antérieurement connus, dans lesquels le rouleau preneur prend les étiquettes dans la boîte par effet d'adhérence inhérente à un encollage préalable, le rotileau preneur conforme à l'invention travaille par succion ou 10 aspiration, ce qui lui permet de tourner même à grande vitesse sans courir le risque de projections centrifuges de colle. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, laquelle, faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limi-15 tatifs fera bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique, les particularités qui ressortent tant du texte que des dessins faisant, bien entendu, partie de celle-ci. La fig. 1 est une vue en perspective schématique de l'agencement des différents éléments constituant un dispositif conforme à 20 l'invention, pour faire passer une étiquette d'une boîte à étiquettes vers un rouleau transfert. La fig. 2 est une vue schématique en plan montrant lesdits.éléments dans la position prise d'étiquette dans une boîte. La fig. 3 est une vue schématique en plan montrant les mêmes 25 éléments dans la position pose d'étiquette sur le rouleau transfert. La chaîne cinématique totale montrant la suite des opérations, c'est-à-dire passage des étiquettes du rouleau-transfert au poste d'encollage, puis à la tourelle de distribution, puis à la pose 30 sur les récipients ou objets à étiqueter n'a pas été représentée car elle est classique et est bien connue des spécialistes en la matière. Dans le mode de réalisation représenté à la fig. 1, on voit en 1 la boîte à étiquettes, absolument fixe dans l'espace, la premiè-35 re étiquette à prélever étant l'étiquette 2. On voit en 3 le rouleau transfert tournant de façon continue et à vitesse constante dans le sens de la flèche 4* On peut par exemple déterminer sa vitesse de rotation en fonction de celle du rouleau preneur 5 de telle sorte qu'un secteur utile soit de 120° pour un tour du rou-40 leau preneur, c'est-à-dire qu'il y aura transfert de 3 étiquettes 69 39913 5 _ 2-OÎ331S pour un seul tour du rouleau transfert. Ce rouleau-transfert peut être entraîné par toute transmission intermédiaire appropriée non représentée, par exemple à partir du pignon moteur général 6, tournant .à vitesse constante dans le sens de la flèche 7. Le pignon 7 5 entraîne un pignon 8 angulairement solidaire d'un manchon cylindrique 9 d'axe vertical 9a. Le manchon 9 tournant dans le sens de la flèche 9b entraîne d,une manière excentrée l'arbre 10 du rouleau preneur. 5, qui fait saillie à la partie inférieure du manchon, et porte un pignon satellite 11. L'axe 10a libre de tourner 10 dans le manchon 9, est donc entraîné dans l'espace à vitesse constante et continue de manière à. décrire une directrice circulaire 12 dans le sens de la flèche 12a. Simultanément, le satellite U engrène avec la denture interne 13a d'un planétaire 13 dont l'axe vertical fixe coïncide avec 15 l'axe 9a du manchon 9. Dans ces conditions,. le satéllite 11 tourne en même temps sur lui-même dans le sens de la flèche lia. Le rouleau preneur 5.étant lié angulairement au satellite tourne également dans le.même sens de la flèche 5a. On comprend donc que tout en tournant sur lui-même à une vitesse dont la loi de varia-20 tion va être définie ci-après, le rouleau preneur va alternativement se rapprocher soit de la boîte 1, soit du rouleau transfert 3> L'arbre du pignon 6 entraîne, à sa partie inférieure un mane-ton excentré 14 commandant une biellette.15 assujettie à son autre extrémité en 16 au planétaire -13• En fonction de l'excentrement 25 du maneton 14, la biellette 15 animée d'un mouvement régulier, communique donc au planétaire 13 un mouvement d'oscillation circulaire alternatif d'amplitude réduite, représenté par la double flèche 17. On comprend donc aisément que pendant une phase de son mouve-30 ment alternatif le planétaire va tourner en sens opposé du satellite 11, tandis que pendant la phase opposée le planétaire va tourner dans le même sens que le satellite 11. Pendant là première phase précitée, il va donc .ralentir la vitesse de rotation sur lui-même du satellite, tandis que pendant la deuxième phase préci-35 tée, il va accélérer la vitesse de rotation sur lui-même du satellite . On va voir en regard des figures 2 et 3 que la première phase va être utilisée pendant l'opération de. prise d'étiquette dans la boîte 1 (fig. 2), tandis que la deuxième phase va être utilisée pendant l'opération de pose d'étiquette sur le rouleau transfert 40 3 (fig. 3). Le sens de rotation du maneton 14 importe peu, l'es- 69 39913 6 2013318 sentiel" étant de communiquer au planétaire 13 le mouvement dToscillât ion précédemment défini. A la fig. 2, le rouleàu; preneur 5 est en contact par une ligne de trous d'aspiration avec—la première étiquette à extraire. Le 5 contact doit être en appui ou roulant, et non glissant car alors l'étiquette risquerait d1être gaufrée ou froissée et ne pourrait échapper aux griffes de reténue 18; La vitesse du rouleau preneur en cet endroit doit être tangentiellement nulle; De manière à annuler sa vitesse rotative propre, la biellette. 15 est animée par 10 le maneton 14 d'un mouvement de refoulement selon la flèche 15a qui précisément immobilise momentanément la vitesse du rotileau preneur, la contre-vitesse du planétaire tournant en sens inverse du satellite compensant la vitesse du satellite. La prise d'étiquette a lieu par aspiration, au moment où le maneton 14 est dans 15 là position "a ". Ce seuil étant passé, le rouleau preneur emporte l'étiquette 2 et l'emporte vers le rouleau-transfert 3* Lorsque l'étiquette arrive en regard du rouleau transfert (fig. 3) un phénomène inverse intervient car, pour qu'il n'y ait pas de glissement entre les vitesses du rouleau preneur, et du 20 rouleau transfert, il faut que le rouleau preneur ait considérablement augmenté sa vitesse de rotation propre. A cet effet, la biellette 15 est animée par le maneton 14 d'un mouvement de traction selon la flèche 15b qui précisément accélère momentanément la vitesse du rouleau preneur, la s tir-vitesse du planétaire tour-25 nant dans le même sens que le satellite, accélérant dans des proportions prédéterminées la vitesse du satellite. La pose d'étiquette sur le rouleau transfert a lieu par arrêt d'aspiration du rouleau preneur et reprise d'aspiration du rouleau transfert, au moment où le maneton 14 est dans la position " b Ce seuil 30 étant passé, le rouleau preneur retourne à la bpîte à étiquettes pour recommencer le même cycle que celui précédemment décrit. Quand le maneton 14 a fait un tour complet, le satellite a égale- ri? ment fait un tour complet dans le planétaire. On a représenté à la fig. 3, en n c " et " d n les positions 35 du maneton 14 pour lesquelles le mouvement d'oscillation du planétaire 13 passe par des " points morts "... On remarquera, conformément à ce qui a été énoncé en tête de la présente "description, que les lignes de prise d'étiquette et de pose sur le rouleau transfert sont dans un "même plan vertical qui 40 contient simultanément l'axe 9^» - ~ COPY 69 39913 7 2013318 On voit bien par ce qui vient d'être décrit qu'on a considérablement augmenté la vitesse du rouleau preneur au moment du transfert sur le rouleau 3 sans augmenter pour autant la vitesse de rotation dans l'espace du satellite, cet avantage considérable 5 résultant, entre autre du fait que l'on a adopté un diamètre de rouleau plus grand que le diamètre du satellite, et du fait de la compensation du mécanisme maneton 14, biellette 15 et planétaire 13• On obtient donc un meilleur rendement sans pour autant soumettre la mécanique du dispositif à des accélérations dangereuses. 10 On pourrait bien entendu adopter un diamètre de rouleau preneur égal au diamètre du satellite, mais ceci nécessiterait une accélération plus grande au transfert de l'étiquette sur le rouleau 3» d'où la nécessité d'une compensation plus grande par l'ensemble 14 —15 - 16 - 13. 15 A titre d'exemple on peut préciser qu'un dispositif ayant les caractéristiques ci-après a permis d'assurer dans d'excellentes conditions des vitesses de prélèvement de 45*000 étiquettes à l'heure : diamètre satellite * 40 m/m 20 diamètre rouleau preneur= 60 m/m diamètre planétaire « 80 m/m diamètre maneton excentrique = 20 m/m diamètre rotileau transfert = 120 (3 cycles) = 160 (4 cycles) 25 II va de soi que l'on peut, sans sortir du cadre de la présente invention, apporter toute modification aux formes de réalisation qui viennent d'être décrites. 69 39913 8 2013318 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de prélèvement et de distribution dTétiquettes à grande vitesse, du type mettant en oeuvre pour l'animation du dispositif preneur proprement dit, un mécanisme à engrenage pla-5 nétaire et satellite, essentiellement caractérisé par le fait qu'il comporte : un rouleau preneur de forme cylindrique circulaire, prenant par aspiration des étiquettes dans une boîte fixe dans l'espace; un pignon satellite coaxial au rouleau preneur et angulairement solidaire de celui-ci; un manchon cylindrique animé 10 d'une vitesse de rotation continue et constante sur lequel l'axe commun du rouleau preneur et du satellite est monté de manière excentrée, ledit axe commun étant ainsi animé d'une vitesse de rotation dans l'espace, continue et constante; une couronne planétaire à axe fixe, coaxiale audit manchon, ledit satellite engre-15 nant avec ledit planétaire; un pignon moteur entraîné en rotation à vitesse constante, engrenant avec un pignon récepteur angulairement solidaire dudit manchon; une commande à excentrique et biellette, animée à vitesse constante par ledit pignon moteur, ladite biellette étant assujettie audit planétaire de manière à conférer 20 à ce planétaire un mouvement d'oscillation circulaire alternatif d'amplitude réduite; le rouleau preneur étant ainsi animé, en plus de sa rotation continue et constante dans l'espace compris entre la boîte à étiquettes et le rouleau transfert, d'une rotation sur lui-même à vitesse uniformément variable, cette vitesse étant ra-25 lentie lors de la prise d'étiquette dans la boîte, grâce à une rotation du planétaire dans un sens inverse à celui du rouleau preneur, mais étant par contre accélérée lors de la pose de l'étiquette sur le rouleau transfert, grâce à une rotation du planétaire dans un sens identique à eelui du rouleau preneur. 30 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le prélèvement de l'étiquette par le rouleau preneur a lieu lorsque la biellette anime le planétaire d'un mouvement de refoulement, de vitesse maximum. 3 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait 35 que la pose d'étiquette sur le rouleau transfert a lieu lorsque la biellette anime le planétaire d'un mouvement de traction, de vitesse maximum. 4 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la ligne verticale de prise d'étiquette dans la boîte, la li- 40 gne verticale de pose d'étiquette sur le rouleau transfert, et 9 39913 9 201-3318 l'axe vertical commun du manchon :et_ du planétaire sont dans un même plan vertical. 5 - Dispositif selon.la revendication 4 caractérisé par le fait que l'axe du planétaire est disposé à égale distance entre la li-5 gne de prise d'étiquette dans la boîte et la ligne de pose sur le rouleau transfert.