Brevet FR2270150A1 — publié le 19751205

Le brevet français 2 013 318 du 20 Novembre 1969 a décrit tin dispositif de prélevement et de distribution d'étiquettes à grande vitesse comportant notamment la combinaison cinématique de fonctionnement suivante : un pignon satellite coaxial à l'organe preneur d'étiquettes et angulairement solidaire de celui-ci, un man cnon cylindrique animé d'une vitesse de rotation continue et constante sur lequel l'axe commun de l'organe preneur et du satellite est monté de manière excentrée, le dit axe commun étant ainsi animé d'une vitesse de rotation dans l'espace, continue et constante; une couronne planétaire à axe fixe coaxiale au dit manchon, le dit satellite engrenant avec le dit planétaire, un pignon moteur en .traînai en rotation à vitesse constante engrenant avec un pignon récepteur angulairement solidaire du dit manchon; une commande à excentrique et biellette, animée à vitesse constante par le dit pignon moteur, la dite biellette étant assujettie au dit planétaire de manière à conférer à ce planétaire un mouvement d'oscillation circulaire alternatif d'amplitude réduite. Dans le brevet précité, l'organe preneur était un rouleau de forme cylindrique circulaire prenant par aspiration les étiquettes dans une boîte absolument fixe dans l'espace; les étiquettes sont ensuite reprises par un rouleau transfert par coupure de l'aspira- tion sur le rouleau preneur, tandis qu'elle est donnée sur le rouleau transfert, lequel entraîne les étiquettes au poste d'encollage d'où elles passent à la tourelle de distribution et de là à la pose sur les récipients ou objets à étiqueter. La présente invention se propose de supprimer l'aspiration dans un but de simplification, c' est-à-dire de réduction du nombre des pièces rotatives dans l'espace, en produisant l'encollage des étiquettes en partie sur l'organe preneur et en partie sur la tourelle de distribution'au cours de leur entraînement par celle-ci, ce qui permet d'augmenter encore la vitesse d'alimentation en étiquettes de la channe où circulent les bouteilles ou récipients. Blle a pour objet un dispositif à tres grande vitesse pour le prélèvement par encollage et la distribution d'étiquettes encollées, dispositif entraîné par la combinaison cinématique ae fonctionnement précitée caractérisé en ce que l'organe preneur comporte deux faces bombées preneuses identiques symétriques par rapport à 1'axe de rotation, chaque face s'étendant entre deux aretes inégalement distantes de cet axe auquel elles sont parallëles, chacune de ces faces étant animée par le mouvement cinématique de organe preneur pendance totale de la prise d'étiquette par rapport à l'encollage, la longueur d'encollage d'une tête du plongeur étant indépendante de la longueur de l'étiquette. Gn peut en effet prélever des éti quettes courtes ou très longues avec le même système, la longueur iencolleuse nécessaire à la prise devant être suffisante pour assurer le retrait d'une étiquette de la pile, et la longueur non encollée de l'étiquette par le plongeur étant ensuite encollée totalement par le deuxième rouleau encolleur faisant face à la tourelle après transfert de ltétiquette sur ladite tourelle grâce aux griffes preneuses. g) Dans des dispositifs connus de la technique antérieure, la longueur développée de la surface encollée qui prélève l'étiquette est égale à la longueur de celle-ci. L'étiquette est donc totalement encollée par l'organe préleveur. Dans la présente invention, au contraire, l'encollage se fait en deux temps la longueur encollée de l'organe préleveur étant indifférente, ce qui permet avec un seul type d'organe préleveur, de prélever des longueurs d'étiquettes extrêmement variables, sans avoir à changer à chaque fois l'organe préleveur en fonction des différentes longueurs d'étiquettes. D'où un gain de temps considérable dans la mise en oeuvre de la machine. D'autres particularités inédites propres à l'invention apparai- tront au cours de l'exposé ci-après dans lequel il va être décrit un exemple non limitatif de réalisation et de fonctionnement de ce dispositif de prélèvement d'étiquettes jusqu'à leur distribution après encollage. Cet exposé se réfèrera au dessin ci-annexé sur lequel 'La figure lest une vue schématique en élévation et en perspective de l'ensemble du dispositif, rouleaux encolleurs, tourelle et commande cinématique comprises. La figure 2 est une vue montrant en plan les organes essentiels de ce dispositif au moment ou l'une des faces bombées encollée de organe preneur va prélever une étiquette, tandis que l'une des griffes de la tourelle entraîne une étiquette que vient de lui dé livrer l'autre face bombée de l'organe preneur. La figure 3 est un schéma simplifié de la figure 2 destiné à montrer le trajet triangulaire à côtés curvilignes suivi par les arêtes marginales des faces bombées les moins éloignées de ltaxe de rotation de l'organe preneur, trajet correspondant à des mouvements dè plongées successives de l'organe preneur avers un rouleau d'un déplacement plongeant vers chaque organe à contacter, rouleau encolleur, boîte à étiquettes fixe, griffes preneuses de la tourelle, le contact s'effectuant par roulement de l'arête la moins éloignée de L'axe à 7'arête la plus éloignée, avec début de prélèvement de chaque étiquette par le bord de celle-ci situé vers l'avant dans le sens du mouvement rotatif de Organe preneur. Selon une autre particularité importante de l'invention, chaque face bombée de l'organe preneur, encollée par un premier rouleau encolleur, est de largeur nettement inférieure à la longueur d'une étiquette et encolle celle-ci sur la dite largeur à partir de son bord, en sorte que l'étiquette partiellement encollée, reprise par une griffe de la tourelle, flotte par sa partie non encollée, et soumise à la force centrifuge par le mouvement rotatif de la tourelle est encollée complètement par placage sur un second rouleau encolleur tournant à proximité de la tourelle à une vitesse un peu supérieure à îa vitesse de celle-ci, les surfaces en regard de la tourelle et du dit second rouleau encolleur se déplaçant dans le meme sens. Avant d'aborder la description proprement dite de l'invention, il parait essentiel de préciser les points ci-après qui distinguent la présente invention de la technique antérieure a) La fixité absolue, en toutes directions, de la boite à étiquettes, ce qui est un avantage considérable de chargement. b) L'organe preneur est constitué par un plongeur double, monobloc, dont les surfaces actives ne comportent pas d'élément mobile relativement au corps du plongeur lui-même, ledit plongeur double ainsi constitué coopérant avec une boîte à étiquette fixe et un rouleau encolleur fixe. c) Les étiquettes sont prélevées par leur rebord avant, à 1'aide du rebord avant de chaque plongeur, dans un mouvement simultané ae roulement d'avant vers l'arrière de l'étiquette, et d'2tlolgncment du plongeur par rapport à la pile, inverse de celui de plongée préliminaire du plongeur vers la pile. d) On réalise une indépendance totale de liaison du plongeur double par rapport à la tourelle et au rouleau encolleur, d'où un minimum de pièces rotatives se déplaçant dans l'espace. e) On admettra, ce qui n'est d'ailleurs pas revendiqué, qu'il est déjà connu des préleveurs d'étiquettes mobiles autour d'au moins deux axes distincts. f) On réalise conformément à l'invention la possibilité dtune indé encolleur, une boîte fixe à étiquettes et la tourelle rotative de distribution. Les figures 4 à 6 montrent les phases successives de travail des deux faces bombées pour une première moitié du cycle de rotation de l'organe preneur, respectivement: Fig. 4 encollage d'une face, étiquette prélevée par l'autre face Fig. S prise d'une étiquette de l'autre face par une griffe de la tourelle. Fig. 6 début de prise d'une étiquette par la face encollée. Les figures 7 à 9 correspondent respectivement, après rotation de 1800 de l'organe preneur aux figures 4 à 6 pour la seconde moitié d'un cycle. La figure 10 est une vue d'une étiquette prélevée par une griffe de la tourelle et au moment où elle va at-teindre le second rouleau encolleur légèrement espacé de la tourelle. fla figure 11 est la vue modifiée de la figure 10 au cours même de l'encollage complet de l'étiquette, celle-ci plaquée par la force centrifuge prenant une forme ondulée par suite de la vitesse du rouleau encolleur légèrement supérieure à celle de la tourelle. Sur la figure 1, on retrouve les éléments de la combinaison cinématique ae commande de l'organe preneur selon le brevet français 2 013 318 rappelée par le préambule au présent mémoire, savoir Le planétaire lQ et son satellite 11 dont l'axe 12 est en même temps axe de l'organe preneur 13; cet axe est monté de maniere excentrée sur la couronne dentée 14 animée d'une vitesse de rotation continue et constante. Le planétaire 16 est animé d'un mouvement oscillant alternatif par une commande de maneton à excentrique 15 et biellette 16 entraînée par le pignon moteur 17, lequel communique également le mouvement à la couronne dentée 14. Cette combinaison cinématique est mûe par une commande motrice générale que l'on a réduit par simpliticatlon sur la figure à une seule couronne dentée 18, laquelle engrené avec le pignon 19 du maneton 15, lequel pignon est monté sur le même axe que le pignon moteur 17 ainsi entraîne. Cette couronne dentée 18 met aussi en mouvement tous les autres organes rotatifs de l'ensemble du dispositif: - la tourelle de distribution 20 qui est montée sur le même axe que cette couronne. - un groupe de deu cylindres encolleurs par l'accouplement de roues dentées 21 et 22; cette dernie 6.5E montée sur l'axe du premier cylindre encolleur ou rouleau 23 du bac å colle, rouleau chargé de l'encollage des faces bombées de organe preneur 13; le second cylindre encolleur 24 tourne à proximité de la tourelle et reçoit son mouvement du premier rouleau 23 par le couple de pignons dentés 25 et 26 Le second cylindre 24 est encollé par le premier dont l'excès de colle est éliminé par un racleur 27. enfin on voit devant l'une des faces bombées de l'organe preneur 13 la boîte à étiquettes 28 qui est absolument fixe. On a supposé, à titre d'exemple sur la figure 1, que l'organe preneur 13 tournant autour de I 'axe 12 était une sorte de boîte parallèlépipédique plate dont les deux faces verticales opposées de moindre largeur sont les faces bombées preneuses A et B prévues par l'invention; les arêtes marginales de ces faces assurant le premier contact sur un organe à desservir par l'organe preneur sont désignées par A1 et B1J et on a vu plus haut que ces deux arêtes sont plus proches de l'axe que les deux autres arêtes A2 et B2. La marche générale de fonctionnement du dispositif va être décrit en se référant à la figure 2 montrant en plan avec quelques détails complémentaires les organes essentiels du dispositif de la figure 1 : Dans la position représentée, la face bombée A de l'organe pre neuf 13 se dirige vers le rouleau encolleur 23, tandis que l'arête de de la face bombée B arrive en contact avec le bord gauche de l'étiquette saillante 30 de la boite 28, l'organe preneur tournant dans le sens des aiguilles d'une montre; la face bombée B après son passage sur le rouleau d'encollage 23 va s'appliquer progressivement sur la bordure marginale de l'étiquette 30 et l'entraîner avec elle par collage dans le mouvement rotatif de l'organe preneur vers la tourelle 20, en laissant flotter toute la partie non encollée de l'étiquette. On a supposé, ce qui n'est pas exclusif, que la tourelle comportait à sa surface quatre griffes ou pinces équidistantes 29 chargées de réceptionner les étiquettes 3G entraînées une à une par les faces bombées A et B; la pince 29a a prélevé l'étiquette 30a qui était sur la face bombée A et entraîne la partie flottante de cette étiquette vers le rouleau 24 chargé de ltencollage de toute la surface non encollée de l'étiquette; quant à la pince 29b elle va transférer vers la chaîne de bouteilles ou de récipients non représentée l'étiquette 30b complètement encollée et qui lui avait été délivrée parla face bombée B lors de son précédent passage. C'est la pince 29 qui réceptionnera l'étiquette 30 sur le point d'être entraînée par la face bombée B. I1 faut noter qu'au cours du fonctionnement du dispositif, tel qu'il est imposé par la commande cinématique prévue, les arêtes A1 et Bî suivent un trajet et passent par des vitesses dont il n'a pas été question jusqu'ici et qui doivent être précisés. I1 ressort d'abord de ce qui vient d'être exposé que seul l'axe commun de rotation 12 du satellite et de l'organe preneur se déplace dans espace, tandis que les axes de rotation des rouleaux encolleurs et de la tourelle sont fixes, de même que la boite à étiquettes, sur la figure 3, qui n'est autre que la figure 2 sim- plifiée, on a indiqué en outre l'axe 12, la trace 31 du ddplace- ment circulaire de cet axe, et le trajet commun aux arêtes A1 et B1.Ce trajet est un triangle à côtés curvilignes constammentpar- couru par les arêtes dans le sens des aiguilles d'une montre; au cours de ce trajet, l'organe preneur 13 est animé d'un mouvement rotatif permanent et d'un mouvement de plongée vers chacun des organes à desservir successivement, le rouleau encolleur 23, la boîte à étiquettes 28 et la tourelle 20. A son arrivée devant l'un quelconque de ces organes, la vitesse relative d'une face bombée A ou B par rapport à la surface de cet organe doit être telle que le travail à effectuer, encollage de la face bombée, prélèvement d'une étiquette sur la bote à étiquettes, réception d'une étiquette partiellement encollée par une griffe de la tourelle, se déroule dans des conditions adéquates. Encollage d'une face bombée : celle-ci après plongée de son arête A ou B, le long du côté curviligne intéressé de la figure 3, arrive en se déplaçant dans le même sens que la surface du rouleau encolleur 23; l'encollage se fera de façon réguliers si les vitesses tangentielles de la face A ou ss et du rouleau encolleur sont sensiblement les mêmes. Prélèvement d'une étiquette : celle-ci est immobile en sorte que l'arrivée de l'arête a1 ou B1 sur le bord de l'étiquette doit se faire à vitesse tangentielle nulle par rapport à la surface de l'étiquette, malgré le mouvement de plongée de l'arête de l'organe preneur, tel qu'il apparaît sur la figure 3. Ce mouvement de plongée exerce sur la pile d'étiquettes un impact qui contribue à faciliter la séparation de l'étiquette saillante de la pile, en sorte que l'application roulante qui suit de la face bombée sur le boru marginal de l'étiquette 30 assure un enlèvement infaillible et sans à-coup de l'étiquette par son collage sur toute l'étendue de la face bombée. Réception d'une étiquette partiellement encollée par une griffe de la tourelle : au cours de cette opération, l'étiquette ne doit subir, malgré les vitesses des organes, aucun effort suscep tible de provoquer son froissement et meme sa déchirure; il suffit pour cela que les deux surfaces se déplaçant dans le même sens, face bombée et surface de la tourelle, passent en face l'une de l'autre, après le nouveau mouvement de plongée de l'arête A1 ou B1, avec la même vitesse tangentielle. En résumé la vitesse tangentielle d'une face bombée doit devenir maximum devant le rouleau encolleur 23, puis minimum et même nulle devant la boite à étiquettes 28, pour redevenir maximum devant.la tourelle 20. Cette condition est assurée par la combinaison du mouvement oscillant alternatif du planétaire et de la rotation continue de son satellite qui donne à l'axe commun au satellite et à l'organe preneur les variations de vitesses nécessaires dans son déplacement dans l'espace. On a représenté sur les figures 4 à 9 les six positions clés successives d'un cycle complet des faces bombées A et 3 de l'orga- ne preneur 13 entre le rouleau encolleur 23, la bote à étiquettes 28 et la tourelle 20. On voit sur chacune de ces figures le planétaire 10 et son satellite Il, la trace 31 du mouvement circulaire de l'axe commun 12 au satellite et à l'organe preneur, ainsi que le parcours circulaire 32 de l4extrémité du maneton 15 de l'excen- trique communiquant au planétaire son mouvement oscillatoire alter ztif;; on a indiqué sur ce parcours les trois positions équidistantes (1) (2) (3} correspondant respectivement aux positions clés des faces bombées, qui se répètent deux fois chacune au cours d'un cycle complet mais avec inversion des faces A et 3 entre elles. Figure 4 : c'est l'encollage de la face bombée A qui commence, tandis que la face bombée 3 transfère une étiquette vers la tourelle. 'excentrique en arrivant dans le sens des aiguilles d'une montre au voisinage de la position (1} produit une accélération de. la vitesse au planétaire, et la vitesse tangentielle de la face bombée A, qui s'est accélérée également, devient égale à la vitesse tangentielle du rouleau encolleur 23. Figure 5 : fi' excentrique en passant par le point diamétralement opposé à (3) entraine le planétaire à la vitesse maximum; cette vitesse, qui n'est pas utilisée pour le travail, redécroit ensuite; cependant au passage ae l'excentrique au point (2), malgré cette décélération, la vitesse tangentielle de la face bombée ss est devenue égale à la vitesse tangentielle de la tourelle 2 & La griffe 29 correspondane réceptionne l'étiquette partiellement encollée de la face bombée tandis que la face encollée a sé dirige vers la bote à étiquettes. Figure 6. L ' excentrique continuant son mouvement passe ae (2) à (3) en conférant au planétaire une vitesse qui, apr & avoir décru, augmente à nouveau pour devenir maximum en (3); mais la combinaison cinématique de commande fait décroître la vitesse tangentielle de la face bombée A et l'arête A, vient s'appliquer sur le bord gauche de l'étiquette saillante 30 avec une vitesse nulle pa rallèlement à l'étiquette; le parcours d'arrivée puis de départ de l'arête sur l'étiquette est indiqué en pointillé. Pendant ce temps la face bombée B se dirige vers le rouleau encolleur 23. Fig. 7 à 9. Les conditions cinématiques de fonctionnement sont les mêmes respectivement que pour les figures 4 à 6, mais la face 3 a remplacée la face A dans son travail et inversement. Aprè--s deux tours complets de l'excentrique, le cycle de fonctionnement de l'organe preneur 13 est écoulé et va se répéter indéfiniment tant que fonctionne le dispositif. Ainsi lorsque le planétaire passe par sa vitesse maximum, deu fois au cours d'un demi-cycle, ou bien cette vitesse n'est pas utilisée, ou bien chacune des faces bombées au cours du cycle arrive tangentiellement avec une vitesse nulle, par son arête A1 ou sur le bord gauche de 11 étiquette å prélever. Lorsqu'il y a encollage d'une face bombée, le planétaire est en vitesse croissante, alors que cette vitesse décroît lorsqu'une étiquette se présente devant la griffe d'une tourelle 20, mais dans les deux cas l'égalité de vitesse tangentielle d'une face bombée avec celle de l'organe desservi est observée. Le dispositif selon l'inventIon, en dehors de son bon fonction nement pouvant atteindre de très grandes vitesses, a l'avantage de permettre l'utilisation d'un seul et même organe preneur 13 quel que soit le format des étiquettes en cours de distribution; on doit simplement observer qu'on devra donner aux faces bombées A et B une hauteur suffisante pour encoller la partie avant d'une étiquette quelle que soit sa largeur. Les figures 10 et Il montrent comment se déroule l'encollage final de toute la surface d'une étiquette. Sur la figure 10, on voit une griffe 29 de la tourelle 20 au moment où une étiquette 30 entraînée par cette Briffe va parvenir devant le second rouleau encolleur 24, la partie avant 30a de l'étiquette est la surface déjà encollée par 1'une des faces bombées A ou B, tandis que la partie arrière et flottante 30b reste à encoller.On a supposé que le rouleau encolleur 24 travaillait seulement des secteurs encolleurs 33 à surface lisse en relief en vue d'une économie de pro ssuit adhésif, mais cela n'est qu'une disposition accessoire et non nécessaire; par contre une certaine distance minimum d doit être maintenue entre les deux surfaces des organes rotatifs 24 et 20 pour éviter toute souillure accidentelle par la colle de la surface de la tourelle. Au cours de l'encollage de la partie arrière 30b drenne étiquette, ce qui est représenté par la figure l1, il faut évidemment s'opposer à tout effort d'élongation de 1'étiquette pour éviter sa déchirure; lorsque cette partie 3ob de l'étiquette arrive en face de la surface du secteur d'encollage 33, elle est plaquée contre celui-ci par la force centrifuge; on confère alors au rouleau 24, par une démultiplication appropriée (25, 26 sur la figure I), une vitesse V + V légerement supérieure à la vitesse de même sens V de la surface de la tourelle, pour obliger l'étiquette à prendre une forme ondulée en cours d'encollage, comme le montre la figure 11; í l'étiquette est encollée sans glissement relatif par rapport au secteur d'encollage et tout risque de déchirure est exclu. C'est lorsque les étiquettes peuvent être très longues qu1il y a lieu d'employer un rouleau 24 sans secteurs dont toute la surface cylindrique lisse est disponible pour l'encollage 1l va de soi que l'on petit, sans sortir du cadre de la présente invention, apporter toute modification aux formes de réalisation qui viennent entre décrites. En particulier, on pourra réaliser un dispositif conforme à l'invention comportant non pas un seul plongeur 13 à double face, mais plusieurs plongeurs travaillant alternativement devant l'encolleur, la botte à étiquettes et la tourelle, le nombre de plongeurs possible étant fonction du diasbtre du satellite et du diamètre du planétaire. REVENDICATIONS 1 - Dispositif à tres grande vitesse pour le prélévement par encollage suivi de la distribution par tourelle d'étiquettes encollées, dispositif dont l'axe commun rotatif de l'organe preneur d'é étiquettes et d'un satellite est animé d'un mouvement circulaIre, tandis que le planétaire du satellIte est entraîné par un excentri- que aans un mouvement osclllatoire alWcrnat coiaporte deux faces bombées preneuses identiques symétriques par rapport à 11axe de rotation, chaque face s'étendant entre deux arts inégalement distantes de cet axe auquel elles sont paralleles, chacune de ces faces étant animée par le mouvement cinématique de l'organe preneur d'un déplacement plongeant vers chaque organe à contacter, rouleau encolleur, bote à étiquettes fixe, griffes preneuses de la tourelle, le contact s'effectuant par roulement de l'arête la moins éloignée de l'axe à l'arête la plus éloignée, avec début de prél-vement de chaque étiquette dans la boîte par le bord de celle-ci situé vers l'avant dans le sens du mouvement rotatif de l'organe preneur. 2 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que chaque face bombée de l'organe preneur, encollée par un premier rouleau encolleur, est de largeur nettement inférieure à la longueur d'une étiquette et encolle, lors de la prise, celle-ci sur la dite largeur à partir de son bord avant, en sorte que l'étiquette partiellement encollée, reprise par une griffe de la tourelle est encollée complètement par placage centrifuge sur un second rouleau encolleur tournant à proximité de la tourelle à une vitesse un peu supérieure à la vitesse de celle-ci, les surfaces en regard de la tourelle et du dit second rouleau encolleur se dé plagiant dans le même sens. 3 - Dispositif suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'excentrique, l'axe rotatif commun de l'organe preneur et ou satellite, la tourelle et les eux rouleaux encolleurs sont entraînés dans leurs mouvements circulaires respectifs à partir d'une seule et même commande motrice générale. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2 carac térisé en ce que l'arête la moins éloignée de l'axe de chaque face bombée suit un parcours triangulaire à côtés curvilignes, chaque sommet du triangle correspondant à une plongée de l'organe preneur vers l'organe à desservir. 5 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4 caractérisé en ce qué l'organe preneur a la forme d'une bolte parallelépipédique plate dont les deux faces verticales opposées de moindre largeur sont les faces bombées preneuses. 5 - Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que le second rouleau encolleur est encollé par le premier tournant dans une bonite à colle. 6 - Dispositil- suivant la revencication 5 caractérisé en ce que le second rouleau encolleur est encollé seulement sur des secteurs en relief.