Brevet FR2467676A1 — publié le 19810430

L'invention concerne une machine pour le thermosoudage de film plastique. Les machines pour le thermosoudage de film plastique réalisée jusqu a présent n'assurent pas un travail constant et de qualité En effet, le film plastique est un matériau qui d'une part est très sensible a la pression des électrodes de thermosoudage et d'autre part doit être porté à une température précise pour réaliser un assemblage par thermosoudage. Or les machines réalisées jusqu'a présent ne permettent pas d'obtenir une pression déterminée des électrodes sur le film plastique d'une part parce que le réglage des électrodes en position rapprochée n'est pas suffisamment précis et d'autre part parce que l'électrode mobile compte tenu de son poids de sa vitesse de déplacement et des jeux inévitables produit un choc sur le film plastique lors de leur mise en contact et cela malgré la présence de butées qui limitent la descente de l'électrode mobile En outre, sur le plan thermique les machines réalisées ne permettent pas d'amener à une température constante le film plastique car compte tenu de l'inertie thermique des électrodes et des pièces environnantes la température de ces électrodes au début du cycle de soudage augmente au fur et a mesure de la répé tition des cycles de thermosoudage, cette augmentation de la température de départ des électrodes étant d'ailleurs d'autant plus importante que la cadence de fonctionnement est plus grande La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne a' cet effet une machine pour le thermosoudage de film plastique se composant de deux machoires pourvues chacune d'une électrode de chauffage de moyens pour déclencher l'alimentation de l'électrode lorsque les deux mâchoires sont en position rapprochée de pression. machine caractérisée en ce que L'une des mâchoires est supportée par un bras pivotant en appui sur une came entraînée par un moteur Suivant une autre caractéristique de l'invention le bras pivotant est en appui sur la came par un galet supporté par le bras par l'intermédiaire d'une tige de longueur réglable et d'un ressort de rappel Suivant une autre caractéristique#de l'invention. l'une des machoires supporte, parallèlement à sa longueur une bande sans fin pourvue d'un couteau, ce couteau étant mobile à hauteur de l'électrode de cette mâchoire, Suivant une autre caractéristique de l'ínventionJ des contacteurs de fin de course commandés par la came. sont disposés, par l'intermédiaire de relais et d'un temporisateur de la durée de thermosoudage, dans le circuit d'alimentation des électrodes, ce circuit d'alimentation comportant en série avec les électrodes une résistance chauffante pourvue d'une sonde thermique commandant le temporisateur de manière telle que la quantité d'énergie calorifique amenée au filma souder soit constante L'invention est représentée, a titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci--joints, dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale schématique d'une machine conforme à l'invention - la figure 2 est une vue de gauche de la figure 1, - la figure 3 représente le schéma électrique d'alimentation de la machine de la figure 1, La machine conforme a l'invention se compose en conséquence, voir figure le d'un bati 1 dans lequel défilent le ou les films plastiques 2 à thermosouder, ce film étant amené par des moyens non représentés entre deux électrodes 3 et 4 dont l'une 3 est solidaire du bâti 1 par l'intermédiaire d'un support 5 et dont l'autre 4 est fixée par un support 6 a l'extrémité d'un bras 7 pivotant en 8 sur le bâti 1 L'extrémité opposée du bras 7 est en appui par l'intermédiaire d'un galet 9 sur une came 10 montée sur l'arbre de sortie il d'un ensemble moteur M. Le galet 9 est disposé a l'extrémité d'une tige 91 dont la longueur est réglable par un écrou 92 un ressort 93 étant par ailleurs disposé autour de la tige 9 entre le galet 9 et le bras 7 afin d'appliquer élastiquement le galet 9 contre la périphérie de la came 10. Par cette disposition; on constate que la vitesse de déplacement de l'électrode 4 vers l'électrode 3 décroit progressivement de façon a' éviter que lors de la mise en contact de l'élec- trode avec le film 2r il se produise un choc risquant de comprimer et même d'écraser le film plastique dont l'épaisseur est toujours très faible. En outre, par le réglage de la longueur de la tige 91 à l'aide de l'écrou 922 on détermine avec précision la distance des deux électrodes 3 et 4. Sur le support fixe 5 sont prévus deux flasques 13 et 14 qui encadrent une chaîne sans fin 15 (voir figures 1 et 2) qui supporte une lame de coupe 16 cette chaîne sans fin 15 étant disposée de maniere telle qu'au cours de la rotation de la chaîne, le couteau passe à hauteur du plan des deux machoires 3 et 4 entre lesquelles est disposé le film plastique 2. La chaîne 15 est disposée sur deux pignons 17 et 18 dont l'un 18 est monté à rotation a l'extrémité d'un bras 19 pivotant en 20 et qui est accroché à un ressort 21 destiné à maintenir la chaîne 15 sous une tension constante. Sur cette chaîne 15 est également prévu un doigt 22 qui, au cours de son déplacement, vient en contact de l'organe de commande d'un commutateur FC3 destiné, comme on le verra ci-après, à couper l'alimentation du moteur MC entraînant la chaîne 15 par l'intermédiaire de l'axe du pignon 17. L'installation électrique de cette machine comprend (voir figure 3) un transformateur T sur le secondaire duquel sont branchées en parallèle les électrodes 3 et 4- ce secondaire étant alimenté à partir de la source de tension U par l'intermédiaire de contacteurs C permettant de sélectionner le rapport de transformation du transformateur Te Par ailleurs, le moteur M assurant le déplacement de l'électrode mobile 3 est alimenté à partir de cette source de tensions par l'intermédiaire de contacteurs de fin de course FCl et FC2 qui sont commandés par des cames 111 et 112 positionnées sur l'arbre 11 d'entraînement de la came de commande 10. Ce circuit comporte également un transformateur Tl inverseur de tension, destiné à l'alimentation des divers relais de l'installation, ce transformateur T1 étant par ailleurs associé à un redresseur Red destiné à l'alimentation du moteur de coupe MC Le déclenchement de 11 opération de thermosoudage est obtenu par actionnement de la pédale P qui produit l'alimentation du relais RM auto-alimenté par son contact RM1. La fermeture du contact RM2 du relais RM produit l'alimentation du moteur M entraînant la came 11 et produisant la descente de la machoire mobile 4. Lorsque cette mâchoire 4 est en position basse la came tll commande le contacteur de fin de course FC1, ce qui coupe l'alimentation du moteur M. A ce moment, le fin de course FC1 a également pour effet de mettre sous tension la bobine du relais RAS d'un étage S de temporisation de la durée de soudure. Le basculement du contact RAS1 de ce relais RAS produit l'alimentation de la bobine d'un relais RS qur, n par la fermeture de ses contacts RSI et RS2, produit l'alimentation du transformateur de soudure T et donc le chauffage des électrodes 3 et 4 et, par la fermeture de son contact RS3 l'alimentation de la bobine du relais RC auto-alimentée par son contact RC1. Le basculement du contact RC2 de ce relais RC produit l'alimentation du moteur de coupe MC pour sectionner le film plastique transversalement a' sa longueur et parallôlement aux électrodes 3 et 4. Lorsque la chalne 15 a effectué un tour complet, le doigt 22 agit sur le contact FC3 qui actionne la partie RCB1 du relais bistable qui en ouvrant le contact#RCB3 coupe l'auto-alimentation RC1 du relais RC qui coupe à son tour l'alimentation du moteur MC par son contact RC2. Cette opération de coupe transversale du film plastique commence donc dès le pinçage du film par les mâchoires supportant les électrodes et simultanément au début de l'opération de thermosoudage par alimentation de ces électrodes. Ainsi, la durée de temporisation de ce temporisateur TS est fonction de la température des électrodes 3 et 4 de façon à couper l'alimentation du transformateur T des que cette température est atteinte. Lorsque cette température est atteinte et que le temporisateur TS se déclenchez il commande l'alimentation de la bobine du relais RBS dont le basculement du contact RBS1 coupe l'alimenté tation de la bobine du relais RAS et donc l'alimentation de la bobine du relais RS par son contact RAS1, La retombée des contacts RSL et RS2 de ce relais produit alors la coupure d'alimentation du transformateur Te Cependant, simultanément, le basculement du contact RBS2 du relais RBS produit l'alimentation du temporisateur de maintien de pression TP et lorsque ce temporisateur se déclenche, il commande l'alimentation de la bobine du relais RAP quie par son contact RAP1 e coupe le circuit d'auto-alimentation du relais RM par son contact d'autoXalimentation RM1. La coupure de l'alimentation de la bobine du relais RM ramène également au repos ces contacts RM2 et RM3r de façon à permettre, par le contact RM3 et le fin de course FC2, l'alimen tation du moteur M qui commande en rotation la came 10 afin d'écarter les électrodes 3 et 4 et cela jusqu'a ce que la came 112 commande le fin de course FC2 lorsque les électrodes 3 et 4 sont en position écartée. On constate en conséquence que par ce circuit la durée du cycle de soudage se compose de deux parties, la première partie correspondant a la période de chauffage des électrodes 3 et 4 pendant une durée déterminée par le temporisateur TS en fonction de l'information recueillie par la résistance CTN, la deuxième partie correspondant au maintien des électrodes et des mâchoires en pression sur les électrodes alors que celles-ci ne sont plus alimentées afin de réaliser un certain refroidissement de la thermo-soudureo A la fin de la temporisation déterminée par le tempori sateur de maintien de pression TPP le basculement du contact RAP2 du relais RAP produit une impulsion sur l'étage RCB2 du monovibra teur bistable RCB afin de remettre en position de départ ce mono vibrateur La commande du fin de course FC2 par la came 112 lorsque les mâchoires sont en position ouverte produit également Si le commutateur Cl est fermé, l'alimentation du temporisateur TC dénommé temporisateur de cadence A la fin du délai de temporisation, ce temporisateur TC commande l'alimentation de la bobine du relais RAC dont le bascu lement du contact RAC1! disposé en parallele sur la pédale P, détermine une nouvelle alimentation du relais RM afin de déclencher le fonctionnement d'un nouveau cycle de thermosoudage Après la période de soudage déterminée par le tempori sateur TS et la période de maintien de pression déterminée par le temporisateur TP, il se déroule donc une troisième période ou période de repos déterminée par le temporisateur TC après quoi le cycle de fonctionnement recommence. Ce temporisateur TC détermine donc la cadence de fonctionnement de la machine, cette cadence en marche automatique ne risquant cependant pas de produire un thermosoudage de mauvaise qualité par suite de l'élévation de température des électrodes 3 et 4 étant donné que la durée de déclenchement du temporisateur TS est déterminée en fonction de la température des électrodes 3 et 4 par la résistance CTN. Si on désire effectuer une commande coup par coup du cycle de soudage: dans ce cas le commutateur Cl est maintenu ouvert et la commande la machine s'effectue uniquement par la pédale Po Egalement, dans la mesure où l'on ne désire pas que la durée de ter#porisation du temporisateur TS soit asservie a l'information recueillie par la résistance CTN, le commutateur C2 peut étre basculé afin de mettre cette résistance hors circuit. également, des le début de l'alimentatian des élec trodesr le relais RAS commande l'alimentation du temporisateur TS destinée a déterminer la durée du soudage. Cependant, cette alimentation du temporisateur TS s'effectue par l'intermédialre d'une résistance â position de température négative CTN qui est fixée sur une résistance chauffante 23 constituée par une bande de matériau de nature identique a celle des électrodes 3 et 4 et dont la résistance est également de préférence identique â celle de ces électrodes. Cette bande 23 est disposée en série sur les électrodes 3 et 4 disposées en parallèle de façon que son échauffement soit identique et de façon que l'alimentation du temporisateur TS se fasse par l'intermédiaire de la résistance CTN sous une tension proportionnelle à l'échauffement des électrodes 3 et 4. REVENDICATIONS 10) Machine pour le thermosoudage de film plastique se composant de deux machoires pourvues chacune d'une électrode de chauffage de moyens pour déclencher l'alimentation de l'électrode lorsque les deux mâchoires sont en position rapprochée de pression, machine caractérisée en ce que l'une des mâchoires est supportée par un bras pivotant en appui sur une came entraînée par un moteur. 20) Machine conforme a la revendication ta caractérisée en ce que Le bras pivotant est en appui sur la came par un galet supporté par le bras par l'intermédiaire d'une tige de longueur réglable et d'un ressort de rappel. 30) Machine conforme a la revendication 1D caractérisée en ce que l'une des mâchoires supporte, parallôlement a sa longueur, une bande sans fin pourvue d'un couteau, ce couteau étant mobile a hauteur de l'électrode de cette mâchoire, 40) Machine conforme ô la revendication 1, caractérisée en ce que des contacteurs fin de course commandés par la came, sont disposés, par l'intermédlalre de relais et d'un temporisateur de la durée de thermosoudage, dans le circuit d'alimentation des électrades, ce circuit d'alimentation comportant en série sur les électrodes une résistance chauffante pourvue d'une sonde thermique commandant le temporisateur de maniera telle que la quantité d'éner- gie calorifique amenée au film à souder soit constante. 50) Machine conforme å la revendication 4, caractérisée en ce que les contacteurs de fin de course commandés par la came sont disposés, par l'intermédiaire de relais et d'un étage bistable, dans les circuits d'entraînement de la bande sans fin. 60) Machine conforme a la revendication 4, caractérisée en ce que la résistance chauffante est constituée par une longueur du matériau constituant les électrodes et la sonde est constituée par une résistance à coefficient de température négatif placée en contact de ce matériau. 70) Machine conforme ô la revendication 4 caractérisée en ce que le temporisateur de la durée de thermosoudage est relié à un temporisateur de la durée de maintien en pression des élec trodes pour sa commande en fin de chauffage des électrodes. 80) Machine conforme a la revendication 7, caractérisée en ce que le temporisateur de la durée de maintien en pression des électrodes est relié par l'intermédiaire de relais d'une part a l'étage bistable pour sa remise à zéro, d'autre part au circuit du moteur d'entraînement de la came pour interdire son alimentation. 90) Machine conforme à la revendication 8 caractérisée en ce que le temporisateur de la durée de maintien en pression des électrodes est relié par l'intermédiaire de relais a un temporisateur de cadence disposé dans le circuit de commande du moteur d'entraînement de la came