Brevet FR2453079A1 — publié le 19801031

La présente invention concerne un appareil de coupe automatique de feuilles minces de matériaux souples, et elle est plus précisément applicable dans une machine de conditionnement permettant d'emballer des objets sous un film de matière plastique : le film enveloppe chaque objet en se dévidant à partir de bobines d'alimentation et il est nécessaire de couper le film derrière chaque objet, de préférence en même temps que l'on soude la partie de film enveloppant l'objet pour fermer l'emballage. Les machines de ce type-utilisent actuellement, pour couper le film, un fil chauffant (fil électrique résistif) portant le film à une température suffisante pour le faire fondre et le sectionner sur toute la longueur de fil en contact avec le film. Ce mode de coupe présente l'inconvénient de provoquer un risque de collage du film fondu sur le support sur lequel il est appliqué. Il devient alors nécessaire de prévoir un support en matériaux spéciaux (à base de silicone) pour éviter ce collage. Ceci est particulièrement coûteux dans le cas des machines de conditionnement où la coupe s'effectue sur un convoyeur dont la bande de transport doit alors entre réalisée avec ces matériaux spéciaux. D'autre part, si la coupe par fil chauffant est applicable à certaines matières plastiques, elle ne l'est pas à toutes, et elle ntest pas applicable à d'autres matières (papier, tissu) pour lesquelles il faudrait porter le fil à une température beaucoup trop élevée. On a aussi proposé des lames de coupe tombant sur toute la largeur du film, mais des problèmes se posent encore à cause de la présence de la bande de convoyeur en dessous du film. Pour résoudre ces problèmes, la présente invention propose un appareil de sectionnement de fil comprenant une barre susceptible de abaisser au-dessus d'une surface d'appui en coinçant le film entre la barre et la surface d'appui le long d'une ligne de coupe du film, caractérisé par le fait que la barre porte un chariot mobile susceptible autre entra#né en translation le long de la barre sur au moins la longueur de film à couper-, et que le chariot porte un outil de coupe apte à opérer la coupe du film sous l'effet de son déplacement le long de la barre, des moyens d'entratnement du chariot étant prévus pour assurer le déplacement du chariot pendant la coupe et son retour à une position initiale après la coupe. L'outil de coupe comporte de préférence une semelle susceptible de venir se glisser entre le film et la surface d'appui lors de l'avance du chariot pour soulever le film, et deux lames en ciseaux entre lesquelles vient se placer le film à couper à mesure que le chariot avance. Une roulette est placée en amont de la semelle et des lames de coupe dans le sens d'avance du chariot lors de la coupe, la roulette appliquant le film sur la surface d'appui lors de l'avance du chariot pendant la coupe. L'une des lames est fixe par rapport au chariot et l'autre est montée à ressort dans un sens tendant à refermer les ciseaux constitués par les lames. La barre comprend de préférence deux parois latérales parallèles à la direction d'avance du chariot et s'étendant dans des plans perpendiculaires au plan de la surface d'appui ; l'extrémité des parois latérales peut venir s'appliquer contre la surface d'appui en coinçant le film et un espace libre se trouve ménagé entre les parois latérales pour laisser libre un passage pour le déplacement du chariot et de l'outil de coupe entre ces parois. En pratique la barre comporte un profilé en U dont les branches forment lesdites parois latérales, ce profilé servant de guide pour assurer le positionnement du chariot (de préférence pourvu à cet effet de galets de roulement) dans son déplacement à l'intérieur du profilé. Dans le cas d'une machine de conditionnement où les emballages doivent titre fermés par soudure du film de chaque côté des objets emballés, la partie d'extrémité des parois latérales tournée vers la surface d'appui est pourvue d'un fil électrique de soudure thermique s'étendant dans le sens de la longueur de la barre. L'entraSnement du chariot porte-outil se fait de préférence par une channe tendue entre deux pignons dentés placés chacun à une extrémité de la barre, le chariot étant fixé à la channe et un des pignons étant couplé à un moyen d'entratnement. Par exemple, d'un côté de la barre le pignon est double et comprend deux dentures sur des diamètre différents, le moyen d'entratnement du chariot comprenant une seconde channe engrenant avec la denture de plus grand diamètre (pour réaliser une démultiplication du mouvement) et un vérin placé paraîlèfement à la barre et relié à un point de la charte. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente en coupe longitudinale une vue générale d'une machine de conditionnement à laquelle l'invention peut s'appliquer, - la figure 2 représente en coupe transversale une vue de l'appareil de sectionnement monté sur la machine, - la figure 3 représente une vue en coupe plus détaillée du chariot porte-outil, - la figure 4 représente une coupe dans une autre direction de la barre de sectionnement, - la figure 5 montre en détail l'action de coupe de l'outil lors de l'avance du chariot, - la figure 6 montre en détail, en coupe, la partie inférieure de la barre de sectionnement et de soudure pendant la coupe et la soudure. A la figure 1, est représente une machine de conditionnement d'objet sous film plastique, machine sur laquelle est monté un appareil de coupe selon l'invention. La machine est installée le long d'un convoyéur à bande comprenant des tronçons successifs A, 3, C etc., ce convoyeur amène les objets à conditionner et les évacue après conditionnement. Au niveau du tronçon A, un système d'alimentation en film plastique permet de dévider un film 10 à partir de deux bobines 12 et 14 situées respectivement au-dessus et au-dessous du convoyeur, de telle manière que le film 40 s'interpose sur le trajet des objets amenés par le convoyeur, dans l'intervalle entre les tronçons consécutifs A et B. le film 10 est en réalité constitué de deux brins de film provenant respectivement de chaque bobine et soudés ensemble de manière à former un film continu. Les objets arrivant du tronçon A sur le tronçon B remontent le film 10 par lequel ils se trouvent alors envelop pots. Un appareil 16 de sectionnement selon l'invention, situé au niveau du tronçon B du convoyeur, opère une coupe du film derrière l'objet pour séparer du reste du film l'objet enveloppé. Cet appareil réalise de préférence également une soudure du film enveloppant l'objet ainsi qu'une soudure de deux brins de ruban sectionnés à l'arrière de l'objet, pour reconstituer unfilm unique 10 s'interposant sur le trajet d'un nouvel objet arrivant du tronçon A. On peut prévoir par exemple que la machine de conditionnement comprend en outre au niveau du tronçon C, un appareil 18 de soUdure latérale des bords du film enveloppant un objet. L'appareil de sectionnement 16 possède une barre de coupe (et de soudure) 20 agencée en sorte qu'elle puisse initialement laisser le passage à un objet puis s'abaisser sur le convoyeur derrière un objet enveloppé pour réaliser la coupe et la soudure. La barre de sectionnement est portée par un chariot 22 mobile sur des barres de guidage longitudinal 24 disposées parallèlement au convoyeur.Le chariot 22 est mfl par un système d'entratnement d'une façon telle que lorsqu'un objet passe le chariot commence à avancer jusqufà ce qu'il atteigne sensiblement la vitesse du convoyeur, vitesse qu'il garde pendant que la barre de coupe s'abaisse sur le convoyeur, réalise l'opération de coupe (et de soudure) et remonte ; après quoi le chariot revient en position initiale en attente d'un autre objet. A titre d'exemple le mouvement du chariot 22 est provoqué par un système de came 26 lié au moyen d'entrat- nement du convoyeur et agissant sur un galet 28 lié au chariot. A la figure 2, on voit mieux, en section transversale par rapport au convoyeur, l t appareil de sectionnement. La barre de coupe 20, qui peut s'abaisser sur la surface de la bande 30 du convoyeur; est fixée à l'extrémité d'une tige 32 du piston d'un vérin pneumatique 34 monté sur le chariot 22. La barre 20 est représentée en traits pleins en position basse, et schématiquement en pointillés en position haute. Lorsqu'elle est en position basse en appui contre la surface de la bande 30, elle avance comme on l'a expliqué à la même vitesse que la bande pour éviter un frottement de l'usure qui en résulte. La barre de coupe 20 porte à sa partie inférieure un chariot porte-outil 36 capable de se déplacer transversalement au convoyeur (c'est-à-dire dans le sens longitudinal de la barre) entre les deux extrémités de la barre. Le chariot 37 porte un outil de coupe capable de couper un film lorsqu'il se déplace. Le chariot est représenté en traits pleins à une extrémité de la barre et en pointillés à l'autre. Le déplacement du chariot porte-outil, pendant la coupe et pour son retour en position initiale, est assuré par un vérin pneumatique 38 disposé sur la barre 20 et agissant par l'intermédiaire d'une transmission par channes et pignons dentés. L'amplitude de déplacement du chariot porte-outil et par conséquent la longueur de la barre 20 doivent être évidemment suffisantes pour que outil puisse couper la totalité de la largeur d'un film coincé entre la barre et la bande du convoyeur. A la figure 3, on voit plus en détail le chariot porte-outil 36 et-son outil de coupe 40. L'outil comprend une semelle 42 dont l'extrémité avant (dans le sens de déplacement pendant la coupe) est visible sur la figure 3. Cette extrémité touche presque la bande du convoyeur lorsque la barre de sectionnement est appliquée sur cette dernière, et elle vient se glisser sous le film 10 à couper en le soulevant et le dirigeant entre deux lames de coupe 44 et 46 juxtaposées et placées en ciseaux ouverts vers l'avant. Outre la semelle 42 et les lames 44 et 46, l'outil de coupe comprend une roulette 48 également fixée au chariot 36, en avant de la semelle 42 et de telle manière que le bas de la roulette arrive à unniveau situé au-dessous du niveau de la base de la semelle 42. Par cette roulette, le chariot roule pendant son déplacement, en appuyant sur le film 10 coincé entre la barre et la bande du convoyeur, et l'appui de la roulette sur le film provoque le relèvement de l'extrémité de celui-ci en facilitant ltengagement de la semelle au dessous du film. On peut prévoir que l'une des lames formant ciseaux est fixe par rapport au chariot, tandis que l'autre est montée à rotation autour d'un axe 50 et est rappelée par un ressort 52 dans une direction tendant à refermer les ciseaux constitués par les deux lames qui tendent à s'ouvrir quand le film pénètre entre elles. Le ressort 52 prend appui sur le chariot et repousse la lame 44 vers le bas. Le chariot 36 est porté à l'intérieur d'un profilé métallique désigné par la référence 54 sur la figure 4, ce profilé lui servant de guide latéral dans son déplacement et servant également de guide vertical pour assurer que lorsque la barre est en position basse la roulette 48 roule en appuyant sur le film à couper. Des galets de roulement 56 et 58 sont montés sur des axes 60, 62 liés au chariot porte-outil 36 et assurent le guidage de celui-ci à l'intérieur du profilé. Ce dernier a essentiellement une section en U tourné vers le bas, les parois latérales ayant leurs extrémités inférieures qui viennent s'appliquer sur la surface de la bande du convoyeur lorsque la barre est en position basse, et qui viennent par conséquent coincer le film de part et d'autre de la ligne selon laquelle on veut couper celui-ci. Le déplacement du chariot permet d'autant plus facilement la coupe que le film est fermement maintenu de part et d'autre de cette ligne de coupe. Dans L'exemple représenté, les extrémités des parois latérales en U sont repliées parallèlement à la bande du convoyeur de manière à augmenter la surface par laquelle ils appuient sur le film à couper. Le chariot ainsi guidé latéralement et verticalement est entraîné par une chaîne 64 qui s'étend au-dessus de lui à l'intérieur des parois latérales du profilé 54 en U. Le chariot porte-outil est accroché à la channe simplement par deux picots qui font saillie du chariot entre des maillons de la channe, La chaîne 64 engrène avec un pignon denté 66 situé au-dessus du trajet du chariot, par exemple à l'intérieur d'un autre profilé 68, soudé au-dessus du premier sur toute sa longueur (la barre de coupe étant ainsi constituée par deux profilés superposés, l'un contenant les moyens d'entraînement et l'autre le chariot porte-outil à qui il sert de guide). La chaîne 64 est tendue entre le pignon 66 (moteur) à une extrémité de la barre 20 et un pignon denté libre 70 à l'autre extrémité de la barre et également à l'intérieur du profilé 68 (Fig.2). Le pignon 66 est entraîné en rotation par une autre chaîne 72 qui engrène avec un deuxième pignon 74 solidaire du pignon 66 et porté par le même axe ; ce deuxième pignon a un plus petit diamètre que le premier de sorte que le mouvement de la chaîne 72 est transmis avec une démultiplication à la chaîne 64. La chaîne 72 est par exemple tendue entre le pignon 74 et un autre pignon 76 (piu.2) à l'autre extrémité de la barre, par-exemple un pignon solidaire du pignon 70, porté par le même axe, et dans ce cas ayant le même rapport de diamètre que le pignon 74 avec le pignon 66. Le pignon 76 peut cependant entre libre et totalement indépendant du pignon 70 auquel cas aucune contrainte de diamètre n'est imposée. Un point de la deuxième chaîne j2 est fixé, comme on le voit sur la figure 2 à l'extrémité 78 d'une tige de piston du vérin 38 dont on a dit qu'il servait à I'entraînement du chariot porte-outil. la démultiplication effectuée par le pignon double 74, 66 doit être telle que le déplacement du vérin 38 sur la totalité de sa course corresponde au moins au déplacement du chariot porte-outil sur toute la largeur de film à couper. On peut bien entendu prévoir de limiter par des butées le déplacement de la tige de piston du vérin 38. Le vérin 38 peut entre fixé au profilé 68 à l'extérieur ou à l'intérieur de celui-ci. A la figure 5, on voit plus en détail, l'outil de coupe, aux début de l'action de coupe. Le chariot porte-outil 36 est positionné verticalement par ses galets de guidage coopérant avec le profilé 54, de telle sorte que la semelle 42 affleure juste à la surface de la bande du convoyeur (bande servant de surface d'appui à lten- semble de la barre de coupe). Au contraire, la roulette 48 de l'outil, montée sur un axe 80 fixé au chariot, appuie sur la bande 30 en exerçant une pression sur le film à couper 10. Cette pression soulève le bord extrême du film sous lequel peut alors se glisser la semelle 42 de sorte que le film est en permanence dirigé entre les lames de coupe 46 (fixe) et 44 (montée à rotation et rappelée par ressort). A la figure 6, on voit en coupe transversale (perpendiculairement à la direction de déplacement de l'outil de coupe) l'outil et son chariot pendant leur déplacement. Le profilé en U 54 est appliqué contre le film 10 sur la surface de la bande 30 du convoyeur par les extrémités repliées 84 et 86 du profilé. Selon une réalisation avantageuse, un conducteur électrique de soudure thermique est disposé au-dessous de chaque extrémité, sur toute la longueur de la barre de coupe, un isolant (88,90) étant interposé entre l'extrémité repliée (84,86) du profilé et le conducteur correspondant (92,94). Lorsque la barre de coupe est abaisse sur le convoyeur, les conducteurs viennent s'appliquer contre le film 10 (en fait il y a deux épaisseurs de film de chaque c8té comme on le comprend d'après le fonctionnement de la machine de conditionnement de la figure 1). En même temps que l'on coupe le film en déplaçant l'outil de coupe, les conducteurs 92 et 94 sont alimentés et réalisent une soudure des deux épaisseurs de film de chaque cOté. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, représentée à la figure 6, on peut prévoir que la barre de coupe est pourvue de deux plaques de protection 96 et 98 qui entourant le profilé 54 de part et d'autre des parois latérales de celui-ci. Ces plaques sont mobiles en translation dans leur propre plan (plan perpendiculaire à la direction d'avance du convoyeur) et elles sont rappelées vers le bas par des ressorts 100, 102 prenant appui sur le profilé supérieur 68 ou sur tout autre partie solidaire de l'un ou l'autre des profilés 54 et 68. Lorsqu'elles sont rappelées vers le bas, elles font saillie au-delà des extrémités des parois latérales du profilé 54. Cette saillie s'efface lorsque les ressorts sont comprimés. Dans la réalisation représentée à la figure 6, les plaques de protection sont maintenues par des guides latéraux 104, 106 enfermant également les ressorts 100, 102. Dans une autre réalisation, les plaques de protection peuvent entre reliées par des étriers passant à l'intérieur du profilé 68 ces étriers étant repoussés vers le bas par des ressorts à l'intérieur du profilé. Lorsque la barre de coupe s 'abaisse, les plaques de protection repoussées vers le bas touchent d'abord la bandeau convoyeur, en protégeant la partie de coupe et de soudure La fin du mouvement d'abaissement de la barre appli que le profilé 54 et l'outil de coupe contre la bande en comprimant les ressorts 100 et 102. Lorsque la barre remonte, après la fin de la coupe (et éventuellement après retour du chariot porte-outil), les plaques de protection 96 et 98 restent momentanément appliquées contre la bande du convoyeur et maintennent le film 10 plaqué contre la bande en empêchant qu'il ne colle aux conducteurs 92 et 94 pendant leur remontée. REVE DlCAlIONS I. Appareil de sectionnement de film, notamment pour machine de conditionnement sous film, comprenant une barre susceptible de s'abaisser au-dessus d'une surface d'appui en coinçant le film entre la barre et la surface d'appui le long d'une ligne de coupe du film, caractérisé par le fait que la barre porte un chariot mobile susceptible d'être entraîné en hranslation le long de la barre sur au moins la longueur de film à couper, et que le chariot porte un outil de coupe apte à opérer la coupe du film sous l'effet de son déplacement le long de la barre, des moyens d'entrafnemen du chariot étant prévus pour assurer le déplacement du chariot pendant la coupe et son retour à une position initiale après la coupe. 2. Appareil selon la revendication I, caractérisé par le fait que l'outil de coupe comprend une semelle susceptible de venir se glisser entre le film et la surface d'appui lors de l'avance du chariot pour soulever le film, et deux lames en ciseaux entre lesquelles vient se placer le film à couper à mesure que le chariot avance. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'outil de coupe est pourvu d'une roulette placée en amont de la semelle et des lames de coupe dans le sens d'avance du chariot lors de la coupe, la roulette appliquant le film sur la surface d'appui lors de l'avance du chariot pendant la coupe, 4. Appareil selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que l'une des lames est fixe par rapport au chariot et l'autre est montée à ressort dans un sens tendant à refermer les ciseaux constitués par les lames. S. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérise par le fait que la barre comprend deux parois latérales perpendiculaires à la surface d'appui et parallèles à la direction d'avance du chariot, que l'extrémité des parois latérales peut venir s'appliquer contre la surface d'appui en coinçant le film et aucun espace libre est constitué entre les parois latérales pour laisser libre un trajet de déplacement du chariot et de l'outil entre ces parois. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la barre comporte un profilé en U dont les branches forment lesdites parois latérales, et que ce profilé sert de guide pour assurer le positionnement du chariot dans son déplacement à l'intérieur du profilé. 7. Appareil selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que les extrémités des-parois latérales portent, sur une partie destinée à s'appliquer contre le film, un fil électrique de soudure thermique. 8. Appareil selon l'une des revendications S à 7, caractérisé par le fait-que la barre comporte à l'extérieur des parois latérales des plaques de protection parallèles à ces parois et montées à ressort par rapport à elles pour etre rappelées dans une position où elles s1 avancent vers la surface d'appui plus que les parois latérales lorsque celles-ci sont écartées de cette surface d'appui, mais de telle sorte qu'elles s'effacent lorsque la barre s1 applique contre la surface d'appui -et qu'ainsi les parois latérales puissent venir s'appliquer contre la surface sans en entre empêchées par les plaques de proteetion. 9. Appareil selon l'une des revendication 5 eut~8, caractérisé par le fait que le chariot est fixé à une chaîne tendue entre deux pignons dentés placés entre les parois latéraies aux deux extrémités de la barre, le moyen d'entraînement du chariot étant apte à entraîner en rotation l'un des pignons. 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'un des pignons est double et comprend deux -dentures sur des diamètres différents, le moyen d'entraînement du chariot comprenant une seconde chaîne engrenant avec la denture de plus grand diamètre et un vérin placé parallèlement à la barre et relié à un point de la chaîne.