Brevet FR2094037A1 — publié le 19720204

La présente invention se rapporte généralement à la fabrication d'articles d'une structure sensiblement en forme de sac ou tubulaire et du type comprenant un morceau ou une pièce de matière en forme de feuille, de bande ou de tube comportant 5 une bande, un ruban ou un fil élastique (appelé ci-après "bande élastique") incorporé à celui-ci et s'étendant au moins partiellement autour de son périmètre ou du périmètre d'une ouverture prévue dans celui-ci. En particulier, l'invention concerne et a essentiellement pour objet un procédé de 10 fabrication de tels articles, une machine pour l'exécution de ce procédé et, à titre de produits industriels nouveaux, les articles obtenus par ce procédé, ainsi que les diverses applications et utilisations résultant de leur, mise en oeuvre et les systèmes, ensembles, appareils, dispositifs, équipements 15 et installations pourvus de telles machines et 1® organes, éléments, mécanismes, agencements ou moyens munissant celles-ci. De tels articles seront dénommés ci-après "articles du genre spécifié". Bien que n'étant pas limitée à cela, l'invention concerne 20 spécialement la fabrication d'articles du genre spécifié, dans laquelle soit un morceau ou une pièce précité de matière est replié et joint, réuni ou assemblé le long de -deux bords opposés ou bien deux telles pièces sont réunies ou assemblées le long de leurs bords, de façon à définir la structure précitée en 25 forme de'sac ou tubulaire. Des ouvertures peuvent aussi être prévues dans la région d'un pli précité et/ou de tels côtés joints, reliés, réunis ou assemblés et pourvues de bandes élastiques. Des exemples de tels articles mentionnés en dernier lieu sont constitués par des culottes, caDsçonsou 30 pantalons pour bébés ou petits enfants et aussi par des pantalons pour des enfants et des personnes adultes mâles et femelles et par des caleçons de bain et autres caleçons, dans lesquels les ouvertures précitée s entourent la taille et/ou * les jambes de l'usager ou porteur. 35 Dans son aspect le plus large, l'invention est cependant également applicable à la fabrication d'une grande variété d'autres articles, tels que d'autres vêtements ou habits, par 71 19987 2 2094037 exemple des caleçons^u gilets de bain, ainsi que des bonnets ou maillots de bain ou des recouvrements ou enveloppes protecteurs pour envelopper une grande variété ou diversité d'objets, par exemple des appareils scientifiques. 5 la matière, dont sont faits les articles du genre spécifié, est de préférence une matière plastique ou synthétique, tel que du chlorure de polyvinyie mais pourrait par exemple aussi être du nylon, du polyéthylène, de la rayonne ou même un tissu ou une étoffe tissé, non tissé ou tricoté et la liaison d'assemblage 10 ou de raccordement des.côtés doit être interprêtée ou comprise de façon correspondante; c'est-à-dire qu'elle peut comprendre mais n'a pas besoin nécessairement de comprendre une opération de soudage et pourrait, selon la nature de la matière, être accomplie par couture ou par l'application d'un adhésif ou d'une 15 colle approprié . En raison de son utilité spéciale en corrélation avec la fabrication de culottes, de/fealeçons ou de pantalons pour bébés et du fait qu'elle a été développée pour cette application particulière, l'invention sera cependant, par raison de 20 commodité, expliquée et particulièrement décrite dans ce contexte ci-après. Une grande variété de procédés de fabrication de culottes, caleçons ai/pantalons de bébés a été antérieurement proposée, mas ils consomment du temps et exigent une quantité considérable de 25 travail manuel; par conséquent, ils sont comparativement coûteux. Un de ces procédés consiste à découper une certaine longueur de matière, à la replier en deux pour former une partie avant et une partie arrière et à découper ou à sectionner deux coins ou angles pour les séparer du bord ou de l'arête plié pour 30 former les ouvertures de passage de jambe, les côtés ayant été soudés ensemble. Des bandes de caoutchouc tendues ou étirées sont ensuite enfilées par dessus les deuxéuvertures de passage de jambe et par dessus l'ouverture de passage de.taille ou de ceinture et soudées en place. Ces diverses opérations sont 35 exécutées entièrement ou d'une façon prédominante manuellement. 71 19987 3 2094037 C'est un but de la présente invention de créer une machine et un procédé pour la fabrication d'articles du genre spécifié , qui permettent de réaliser de tels articles avec moins d'effort manuel et par conséquent plus économiquement et qui sont adapta-5 bles, par la présence des autres caractéristiques décrites ci-après, à une fabrication plus économique de pantalons, culottes ou caleçons pour bébés. Ainsi, conformément à un premier aspect de l'invention, une machine pour la fabrication d'articles du genre spécifié est 10 prévue, dans laquelle une pluralité d'organes, de support, construits chacun pour supporter une ébauche formant flan ou pièce brute d'article intérieurement à celle-ci pendant qu'une opération de fabrication est exécutée et une pluralité de postes, de stations ou d'emplacements actifs de travail, dont 15 chacun est destiné à exécuter une opération précitée sur les ébauches d'article, sont disposés en succession pour être amenés en juxtaposition fonctionnelle par le mouvement relatif entre les organes de support et les stations de travail, lesdites stations de travail comportant ou comprenant des moyens pour 20 appliquer une bande élastique à une ébauche d'article, des moyens pour fixer une telle bande à ladite ébauche et des moyens pour décharger, évacuer ou éjecter les articles finis de la machine. Une forme d'exécution préférée de machine conforme à 25 l'invention comprend également une station de travail ayant des moyens pour séparer ou détacher des ébauches d'article d'une source ou réserve d'alimentation continue amenant la matière continuellement à la machine. Conformément à un second aspect de l'invention, il est 30 prévu un procédé de fabrication d'articles du genre spécifié dans lequel des ébauches d'article sont chacun^supportés intérieurement par un organe de support pendant qu'un^6pération de fabrication est exécutée et les ébauches d'article sont présentées successivement à une pluralité de stations de travail 35 dont chacune est destinée à exécuter ladite opération sur les ébauches d'article, par le mouvement relatif entre les organes de support et les stations de travail, lesdites opérations 71 19987 4 2094037 comportant ou comprenant des phases opératoires destinées à appliquer une bande élastique à une ébauche d'article, à fixer ladite bande à ladite ébauche et à décharger, à évacuer ou à éjecter les articles finis desdits organes support. 5 Dans un mode de réalisation préféré du procédé conforme à l'invention, des ébauches d'article sont séparées ou détachées d'une source ou réserve d'alimentation continue de matière amenant continuellement de la matière aux organes de support avant les opérations indiquées précédemment. 10 l'invention vise également, dans sa portée ou étendue de protection, des articles du genre spécifié quand ils sont fabriqués dans une machine ou par un procédé conformes respectivement aux premier et second aspects précités de l'invention. L'invention-sera mieux comprise et d'autres buts, 15 caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif illustrant une machine et un procédé de fabrication de culottes, caleçon ou 20 pantalons de bébés et dans lesquels : - la figure 1 représente une vue simplifiée en plan ou de dessus de la machine ; - la figure 2 est une vue en plan de l'un des organes de support, dessiné à une plus grande échelle et montrant un 25 élément formant mandrin ou analogue et les éléments de fixation , -de pincement ou de serrage de celui-ci suivant un détail quelque peu plus grand dans une première position relative; et - la figure 3 est une vue fragmentaire ou arrachée de la région indiquée par la lettre X sur la figure 2 dans une 30 seconde position relative des éléments. En se référant à la figure 1, six organes de support 1 à 6 sont montés pour rotation autour d'un axe ou arbre commun 7 dans le sens de la flèche 8. Les organes de support 1 à 6 sont espacés suivant des écartements angulaires relativement égaux, des moyens 35 (non représentés) étant prévus pour les déplacer pas à pas d'une façon repérée ou localisée d'une première station de travail 9 à quatre autres stations de travail 10 à 13 pour l'accomplissement 71 19987 5 2094037 d'une succession d'opérations de fabrication effectuées sur des ébauches d'article transportées par les moyens de support. Les cinq stations de travail 9 à 13 sont relativement espacées angulairement de 60°, un écartement angulaire de 120° existant 5 entre les stations 13 et 9. Les organes de support 1 à 6 se présentent sous la forme de plaques sensiblement planes ayant un contour extérieur se rapprochant de celui d'une paire de pantalons pour bébés posée à plat. Chaque organe de support comprend un premier élément 10 tel que 14 (dénommé ci-après "mandrin" ou analogue) et un élément de fixation, de xâncemerfc 0u de serrage tel que 15 dans la région où une bande élastique de ceinture ou de taille est à fixer aux pantalons, ainsi que deux autres éléments de fixation ou de serrage 16, 16' qui sont identiques et semblables 15 à l'élément 15, les éléments 16, 16' étant' placés dans les régions où une bande élastique est à fixer à chacune des ouvertures de passage de jambe des pantalons. Le mandrin 14 d'une part et les éléments de fixation ou de serrage 15, 16, 16' d'autre part sont relativement mobiles; plus particulièrement 20 dans la machine particulière décrite, les éléments de fixation ou de serrage sont chacun mobiles depuis une première position dans laquelle ils délimitent, conjointement avec le mandrin 14, des rainures ou gorges circonférentielles telles que 17, 18, 18' aux emplacements où les bandes élastiques sont à fixer jusqu'à 25 une seconde position dans laquelle, de noweau ensemble avec le mandrin 14, ils définissent chacun un canal ou conduit circon-férentiel sensiblement fermé pour loger ou recevoir ladite bande élastique pendant une portion du cycle de fonctionnement. Brièvement, les opérations exécutées aux cinq stations de 30 travail sont les suivantes : Station 9 : une feuille de matièr§£>lastique pliée 1 9 est fournie ou amenée à la machine par une source d'alimentation continue de celle-ci (non représentée), avec le bord menant ou avant 20 soudé de façon à réaliser une boucle ou paroi extrême 35 ou terminale pour la nappe amenée de matière en feuille afin que le mandrin entre en prise avec celle-ci lorsqu'il s'approche de cette station de façon à assigner ou à transférer une portion 71 19987 6 2094037 de la matière à celui-ci. le bord avant ou menant 20 est également découpé à la forme désirée pour définir l'ouverture de passage de jambe dans ce bord. A cette station, le bord 21 est soudé pour former un joint d'assemblage marginal et 5 est ensuite séparé, divisé ou sectionné en deux parties à travers la soudure pour définir ainsi non seulement un joint marginal d'assemblage pour l'ébauche détachée mais aussi la boucle ou paroi extrême mentionnée ci-dessus pour l'opération suivante d'indexage ou analogue, cette boucle ou 10 paroi extrême délimitant également le bord avant ou menant de l'ébauche consécutive suivante. Station 10 : des bandes élastiques en caoutchouc sont appliquées aux ouvertures de passage de jambe. Station 11 une bande élastique de ceinture ou de taille 15 en caoutchouc est appliquée à l'ébauche. Station 12 : les bandes de caoutchouc aux ouvertures de passage de jambe et à la taille ou ceinture sont soudées en place. Station 13 : les pantalons finis, qui sont retournés de l'intérieur à l'extérieur ou à l'envers, sont extraits ou enlevés 20 en tirant et en même temps retournés à l'endroit. l'espacement angulaire de 120° entre la station 13 et la première station, à savoir la station 9, précédemment mentionné, est prévu de façon à présenter le jeu ou l'espace nécessaire pour les organes de support passant entre celles-ci pour entrer en 25 prise avec la matière comme cela est décrit en corrélation avec la station 9. On se rendra compte que, quand un nouveau rouleau de matière est commencé, il est nécessaire de souder les bords menants ou avant de la matière qui est amenée ou fournie à la machine en 30 étant repliée, avec un pli orienté radialement vers l'extérieur de la machine, pour les réunir ensemble mais ensuite, comme cela a été décrit en se référant à la station 9, cette soudure est prévue au cours des opérations de travail exécutées à cette station à chaque étape ou phase d'indexage. 35 Un organe de coupe ou couteau (non représenté), pour découper un triangle dont deux côtés définissent les ouvertures de passage de jambe respectivement de gauche et de droite de 71 19987 7 2094037 deux ébauches adjacentes, peut être disposé à la station 9 ou partout ailleurs où cela est commode en avant de celle-ci. A la station 10, les deux bandes élastiques sont appliquées aux ouvertures de passage de jambe par des dispositifs 5 (non représentés) qui comprennent chacun quatre doigts qui portent une bande élastique précitée tendue et l'amènent à être placée respectivement dans les rainures ou gorges 18 et 18'. Ensuite les bandes sont fixées en place par serrage ou pincement respectivement par les éléments de serrage ou de pincement 16 10 et 16'. A la station 11, la bande élastique pour la taille ou ceinture est appliquée par un dispositif.similaire en étant disposée dans la rainure ou gorge 17 et fixée par serrage ou pincement par 1'élément de serrage ou de pincement 15• 15 l'opération de soudage, qui a lieu à la station 12, est décrite ci-après en se référant aux figures 2 et 3. La décharge ou l'évacuation, l'éjection ou le retrait des culottes ou pantalons finis à la station 13 est effectué par le mouvement d'un cadre,bâti ou châssis 22 passant-par-20 dessus le mandrin. Des doigts métalliques sont insérés entre les pantalons ou la culotte et le mandrin à la taille ou ceinture; le châssis ou cadre avec les doigts est ensuite retiré vers l'extérieur en arrachant ou enlevant les pantalons du mandrin. Comme les deux jambes sont toujours retenues dans 25 les rainures ou gorges 18, 18' par les élastiques de jambe, l'effet de l'arrachement ou enlèvement est de retourner les pantalons de l'intérieur vers l'extérieur ou de l'endroit à l'envers, c'est-à-dire puisqu'ils ont été traités sur la machine sur leurs côtés intérieurs, de les retourner du côté correct à 30 l'endroit. Les pantalons sont transférés à une plaque ou à un coulisseau (non représenté) lâchement ajusté et amenés à tomber dans un récipient prévu pour ceux-ci. En se référant maintenant à la figure 2, l'élément de 35 serrage ou de pincement 15 est représenté dans une première position relativement à l'élément formant mandrin 14, dans laquelle ils délimitent entre eux la gorge ou rainure 71 19987 8 2094037 circonferentielle "17 qui est représentée comme contenant la bande élastique de ceinture 23. Les deux éléments sont élastiquement sollicités ou repoussés dans une seconde position relative dans laquelle (comme cela est indiqué sur la figure 3) ils définissent entre eux .in canal circcnférenti-il sensiblement fermé logeant la "bande 23 .v.r âr-3 ressort? de compression 24. Pendant la partie appropriée du cycle de fonctionnement, les deux éléments sont déplacés en s'écartant l'un de l'autre et maintenus écartés l'un de l'autre dans la première position relative par tout mécanisme commode, par exemple par un rn jailli*? - came bien connu à ceux qui sont spécialisés dans la technique et par conséquent non représenté . le moyen pour fixer _^a bande élastique prend la forme d1 une électrode sous tension ou sous courant électrique 25 prévue sur l'élément le serrage ou de pincement 17 et d'une électrode 26 au potentiel de la niasse ou de la terre, prévue sur le mandrin 14, lesquelles ont une alimentation à haute fréquence appliquée entre celles-ci par une source d'alimentation d'énergie électrique à haute fréquence (non représentéej et sont disposées de façon à coopérer pour définir des moyens de soudage quand les éléments 14 et 15 sont dans la seconde position relative précitée, ces électrode-: étant construites le façon à réaliser un joint soudé circonférenti-rl autour de la taille eu ceinture des rantalons. L'agencement de serrage ou de pincement et le soudage pc-ir les ouvertures le passage de jambe est similaire et ne 7cmme ;n le voit c'ecrcs la figure 3, la lanie élastique a tour ' rie • • . la matière plastique les pantalens d Ut" s —" __a j. rgure —t _ie juxtaposer etroitement le - ceuc; portions 2", 25 de; pantalons pour que les électrodes -ë, io acccretlissent l':pération 1e soudage nécessaire a;:c;r le la band-= _ c . ^n s:- rendra compte que beaucoup de variations de le machine et du procédé particulièrement décrits sont possicles sans s'écarter du cadre de l'invention. Des exemples de telles variations sont les suivants : 71 19987 9 2094037 (a) Le nombre de stations peut être*modifié. Par exemple, huit stations peuvent être utilisées avec une station pour chacune des bandes élastiques pour les jambes et avec des stations séparées pour souder les ouvertures de passage de 5 jambe et l'ouverture de taille ou de ceinture. (b. On peut faire varier l'ordre de succession des opérations en plaçant la bande élastique de ceinture en position avant les bandes de jambe. (c) La matière peut être assemblée ou jointe par des colles 10 adhésives au lieu du soudage; en variante, le scellement à la chaleur et le soudage par ultrasons ou par pression à froid peuvent être employés. (d) On peut faire varier la méthode d'amenée ou d'alimentation de la feuille; par exemple, au lieu de réaliser le 15 découpage triangulaire précité en avant de la station 9, on peut laisser la matière non découpée et le découpage peut être réalisé au-delà de cette station. (e) Les ébauches peuvent être soudées avant d'être fournies- à la machine et amenées à cette dernière soit manuellement ou 20 automatiquement sous forme de pièces isolées, séparées ou discrètes. (f) Il est possible d'utiliser plus d'un mandrin à chaque station; par exemple, la cadence de production ou le rendement peut être doublé en ayant deux mandrins (et des éléments de serrage ou d^Qineement associés) disposés soit ?îté— à-coté ou l'un au—dessus 25 de l'autre. une surface qui reut être asc5nb_ée par liaison adhérente (par c-"iem."ce.e rar souj-age eu eo/o^ox j-e coj—Les au.hesi/es j • .r'ar 35 exemple, la matière peut être revêtue ou enduite de façon à réaliser une telle surface ^récitée. 71 19987 10 2094037 (j) Au lieu d'être tirés pour être extraits ou enlevés par traction du moyen de support, les articles finis pourraient être enlevés de la machine par de l'air comprimé ou par l'application d'un vide ou d'une dépression. 5 Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs cornuinaisons, si celles-ci sont exécutées selon 10 l'esprit de l'invention. 71 19987 2094037 REVENDICATIONS !. - Procédé de fabrication d'articles du genre spécifié, caractérisé en es que des ébauches à'article sont supportées opération de fabrication est exécutée et les ébauche? d'article 5 sont successivement présentées à une pluralité de stations de travail dont chacune est destinée à exécuter ladite opération sur les ébauches o1article, par le mouvement relatif entreles organes de support et les stations de travail, lesditeo opérations consistant ou étant destinées à appliquer une "aie 10 élastique à une ébauche d'article, à fixer ladite oande à ^adite ébauche et à décharger, à évacuer ou à éjecter les articles finis desdits organes de support. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une bande élastique précitée est appliquée à l'ébauche 15 d'article précitée de manière qu'elle force la matière à occuper une position dans laquelle une opération de fixation précitée peut être accomplie sur ladite ébauche d'article. 3. - Procédé selon la revendication 1 eu 2, caractérise en ce qu'une bande élastique précitée est appliquée autour de la - la chine pour l1 exécution. lu procédé selon l'une ire revendications ' à J-, caractérisée en ce qu'une pluralité a'organes .ie support, uont enaeun est construit pour supporter un' 35 - * rcauche d'article intérieurement a ee^le-ei pendant qu'une 71 19987 12 2094037 opération ébauche et des moyens pour décharger:, évacuer ou éjecter les 10 articles finis de ladite machine. 8. - Machine selon la revendication 7, caractérisée par une station de travail comportant des moyens pour séparer ou détacher des ébauches d'article d'une source d'alimentation continue de matière amenée continuellement à ladite machine. 15 9- - Machine selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que les moyens précités, pour appliquer une bande élastique précitée à une ébauche d'article précitée, sont agencés pour appliquer ladite bande autour de la bordure d'une ouverture prévue dans ladite ébauche d'article. 20 10. - Machine selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que les stations de travail précitées sont fixes et les organes de support précités sont agencés de façon à exécuter un mouvement pas à pas ou d'indexage relativement à celles-ci. 25 11. - Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que les organes de support précités sont montés,pour rotation autour d'un axe ou arbre commun pour exécuter le mouvement précité ; 12. - Machine selon l'une des revendications 7 à 11, 30 caractérisée en ce que chaque organe de support précité comprend un premier élément ou mandrin pour supporter l'ébauche d'article précitée et un élément de fixation par serrage ou par pincement, lesdits éléments étant relativement mobiles et construits de façon que, dans une première position relative des éléments, ils 35 définissent une encoche ou rainure à l'emplacement où une bande élastique précitée est à fixer à une ébauche d'article précitée tandis que, dans une seconde position relative des éléments, ils ■' OÛPY 71 19987 13 2094037 définissent un orifice ou canal sensiblement fermé pour loger ou recevoir une telle bande élastique pendant une partie ou cycle de fonctionnement. 13' - Machine selon la revendication 12, caractérisée en 5 ce que les éléments précités sd nt sollicités ou repoussés élastiquement dans la seconde position relative précitée. 14. - Machine selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce qu'une station de travail précitées est agencée pour fixer une bande élastique précitée à l'ébauche d'article 10 précitée pendant que les éléments précités sont dans la seconde position relative précitée. 15- - Machine selon l'une des revendications 7 à 14, caractérisée en ce que les moyens précités, pour fixer une bande élastique précitée, sont des moyens de soudage à haute fréquence. 15 16. - Machine selon l'une des revendications 7 à 15, caractérisée en ce qu'une pluralité des moyens précités, pour appliquer une bande élastique précitée, est prévue en une pluralité de stations de travail précitée. 17. - Machine selon l'ensemble des revendications 8 et 11, 20 caractérisée par des moyei s pour assembler la matière de façon à former des joints de liaison sur les ébauches précitées, lesdits moyens d'assemblage ou de jonction étant agencés pour former un téL joint avant qu'une ébauche d'artide précitée soit séparée ou détachée de la source d'alimentation de 25 matière, de telle manière qu'une portion dudit joint définit un joint sur une premièr§^bauche d'article et une autre portion de celui-ci définit un joint sur l'ébauche d'article consécutive suivante pour réaliser ainsi.une boucle ou paroi extrême pour l'alimentation de matière pour être prise ou saisie 30 par l'organe de support consécutif suivant dans le but d'amener par indexage ou déplacement une porticnde matière, définissant l'ébauche d'article suivante à traiter, à la première station de travail précitée. 18. - Machine selon l'une des revendications 7 à 17, 35 caractérisée en œ que les organes de support précités sont sous la forme de plaques sensibUem ent planes ayant un contour se rapprochant de celui de l'article fini disposé ou co.uché à COPY 71 19987 u 2094037 plat. 19- - Machine selon la revendication 18, caractérisée en ce que les organes de support précités sont sous la forme de plaques sensiblement planes ayant un contour se rapprochant de celui d'une paire de pantalons pour bébés ou petits enfants.