Brevet FR2467081A1 — publié le 19810417

De façon genérale, l'invention concerne un dispositif pour marquer à chaud des emballages, en particulier pour carreaux céramiques, c'est-à-dire un appareil commandé de façon quelconque et capable d'imprimer au feu par points, par exemple sur l'une des faces d'une boite ou caisse en bois, carton, matière plastique ou de tout autre emballage, contenant des produits céramiques tels que des carreaux ou tout autre produit, les éléments d'inscriptions usuelles propres à en identifier le contenu. Ce dispositif est constitué par un châssis horizontal, mobile non seulement longitudinalement en un mouvement alternatif vers la face de la boite, qui s'arrête momentanément à cet effet sur la ligne de convoyage, mais encore transversalement pas à pas à la fin de chaque course effectuée en avant vers ladite boite, autant de fois pour chaque boite qu'il y a de lignes verticales de points de brûlure qui contribuent à dessiner chacun des chiffres,lettres ou signes qui composent cette inscription. A son extrémité antérieure, ce chassis porte une tête de marquage à chaud qui, à l'avant, est munie de séries verticales de bougies électriques horizontales chauffantes, constituées chacune d'autant de bougies superposées qu'il y a de lignes horizontales de points en lesquelles peut se fractionner la hauteur de chacun des susdits chiffres, lettres et signes ; le nombre des séries verticales de bougies, parallèles entre elles, dont cette tête est munie est égal au total des chiffres, lettres ou signes qui composent l'inscription.L'impression à chaud, ou par le feu, de l'inscription s'effectue par contact des extrémités des bougies choisies manuellement à l'avance à l'aide d'un ensemble à clavier, d'une façon automatique ou semi-automatique, par programmation à circuit électronique commandée par une inscription ou par un code qui sont imprimés sur la boite ou par un signal accompagnant celle-ci et qui sont capables de sélectionner, boite par boîte, l'inscription convenable parmi une certaine quantité d'inscriptions préalablement stockées dans une mémoire. L'état antérieur de la technique comprend l'impression, sur la face de l'emballage, d'inscriptions effectuées soit par encrage à l'aide de composteurs plats ou à rouleaux, soit par projection d'un jet de vernis à travers un pochoir. Un tel état de la technique est susceptible de perfectionnements en ce qui concerne les inconvénients qUi sont dus à l'impression des inscriptions à l'aide de composteurs ou pochoirs, tels que la nécessité d'avoir autant de lignes de transport qu'il y a de produits différents, la lenteur d'application, le manque d'uniformité des impressions, la décoloration constatée parfois dans celles-ci sous l'effet des rayons solaires, l'impossibilité de changer rapidement l'inscription en fonction de la nature des divers contenus des boites qui s'approchent du poste de travail, la facilité de contrefaçon et, de façon générale, la nécessité de manutentions constantes et la difficulté de maintenir le poste de travail en état de propreté. De ce qui précède, il résulte la nécessité de résoudre le problème technique consistant à créer un dispositif qui permette de marquer uniformément les emballa gesde manière indélébile et ne se prêtant que très difficilement à la contrefaçon en les imprimant au feu par points, sans nécessiter de manutentions particulières pour les moyens utilisés ni d'opérations spéciales de nettoyage du poste de travail, et ceci en ne disposant de préférence que d'un seul poste pour le marquage d'une quantité d'inscriptions sur les emballages qui se succèdent à ce poste, quels que soient leurs formes, dimensions et contenus, sans faire perdre de temps pour le changement d'inscriptions d'un emballage au suivant en fonction du contenu de chaque emballage. L'invention résout le problème susvisé en adoptant un dispositif qui imprime par le feu chacun des chiffres, lettres ou signes qui composent l'inscription, par lignes verticales successives de points- de brûlure, par contact avec des résistances électriques incandescentes, obtenues en sélectionnant l'allumage de la petite spire métallique d'extrémité dont est munie chaque bougie faisant partie des séries verticales de bougies horizontales, autant qu'il est nécessaire pour composer l'inscription, ces séries de bougies étant montées sur une tête soumise à un mouvement alternatif de marquage vers l'emballage et à des déplacements transversaux pas à pas La sélection des inscriptions peut se faire à l'aide d'un clavier ou par extraction hors d'une mémoire électronique programmée, provoquée automatiquement par des inscriptions, codes ou signaux associes à chacun des emballages à marquer. Les avantages procurés par cette invention sont les suivants - uniformité, visibilité et indélébilité de l'inscription ; - utilisation d'un seul poste de marquage et par consé- quent d'un seul opérateur, pour une quantité de produits différents qui arrivent en ordre quelconque à ce poste - nombre d'inscriptions programmé à volonte - rapidité ou instantanéité dans le changement des ins- criptions programmées - manutention minimale - propreté du poste de travail - économie de temps et de main-d'oeuvre - réduction des frais de fabrication Un mode de réalisation particulier de l'in- vention est illustré à simple titre aUexemple par les dessins annexés. La figure 1 de ces dessins montre en plan le dispositif, à la position reculée qui précède le début du marquage à chaud. La figure 2 représente, vu selon la flèche A de la figure 1, le flanc de l'emballage qui porte en impression une inscription générique appliquee par le dispositif. La figure 3 est une vue en plan des éléments de la figure 1, à plus grande échelle et avec coupes partielles. Les figures 4 et 5 sont des coupes longitudinales verticales respectivement selon les lignes IV - IV et V - V de la figure 3. La figure 6 est une coupe transversale verticale selon. la ligne VI - VI de la figure 3. La figure 7 représente la tête de marquage vue selon la flèche B de la figure 1. La figure 8 montre, en perspective, une bougie électrique capable d'imprimer à chaud un point sur l'emballage. Une tête de marquage 1 est munie d'éléments de marquage 2 qui peuvent se rétracter et osciller élastiquement.Chacun de ces éléments 2 contient et supporte une série de sept bougies horizontales 3, superposées verticalement, pour imprimer à chaud des points alignés verticalement sur un emballage 4 en bois, carton, matière plastique ou autre, qui est place à un poste de marquage obtenu par arrêt de l'emballage sur sa ligne de transport 5, au niveau de la susdite te te e 1 Deux paires de bras 6 font saillie a larrière de cette tête 1 pour ltattache démontable de chaque paire à une broche verticale 7. Les hoches 7 sont fixées chacune à l'extrémité de deux bielles s faisant partie d'un paLallelogrsmme articulé horizontal pour la composition transversale du marquage.Ce parallélogramme est constitué par la tête 1, les bielles 8 et un châssis 9, mobile longitudinalement, auquel ces bielles sont articulées à leur extrémité postérieure, à l'aide de broches verticales d'axes O. Deux paires de bielles li font partie d'un parallélogramme articulé vertical qui supporte le châssis 9 en lui permettant d'osciller longi- tudinalement afin de provoquer l'impression des inscriptions sur l'emballage 4. A l'aide de broches d'axes 12, les bielles il sont articulees par leur extrémité supé à un plateau supérieur rieure/13 en U qui fait partie du châssis 9 et qui est muni de boutonnières 14 pour le passage des extrémités de ces bielles~11. Le dispositif comporte une ossature 16 dont la base est faite d'un plateau horizontal 15. A leur extrémité inférieure, les bielles 11 sont articulées de la meme manière à ce plateau 15. Celui-ci comporte des montants 17, 18, 19. Les montants 17 et 18 supportent un arbre horizontal de renvoi du mouvement du châssis q, correspondant à la première réduction de vitesse, cet arbre ayant un axe 20. Les montants 17 et 19 supportent un deuxième arbre de renvoi, d'axe 21. A son extrémité avant, le montant 17 supporte un troisième arbre de renvoi, d'axe 22. A sa partie arrière, l'ossature 16 comporte un cadre fixe 23 pour supporter un moteur électrique 24 à courant continu, à vitesse réglable et à couple constant, qui imprime son mouvement au châssis 9 selon les susdits axes.Un tirant réglable 25 est articulé à l'arrière, par l'intermédiaire d'une broche 26, à un appendice supérieur 27 que comporte le plateau 13 du châssis 9 et à l'avant, par l'intermédiaire d'une broche 28, à une fourche constituant l'extrémité supérieure d'une bielle 29, laquelle est articulée par sa partie inférieure au plateau 15. Un ressort hélicoïdal horizontal 30 est interposé longitudinalement entre l'extrémité postérieure du montant 17 et un appendice postérieur 31 que comporte le plateau 13. Un autre ressort hélicoidal 32 est monté transversalement entre l'une des bielles 8 et un appendice antérieur 33 que comporte, à son extrémité correspondante, le plateau 13 du châssis 9.Une came à gradins 34 est fixée, de manière que sa position angulaire soit réglable, sur l'une des faces d'une poulie 35, d'axe 22 ; cette came 34 est tournée vers la face intérieure de la bielle correspondante 8, munie d'un galet 36 dont l'axe est parallèle à ladite face. La came 34 possède cinq gradins afin de déterminer cinq positions transversales de la tête 17 avec quatre déplacements d'aller et un déplacement de retour. Unecamé à excentrique 37 est fixée sur l'une des faces d'une poulie 38, d'axe 21, pour provoquer l'avance longitudinale.alter- native de la tête 1, lors des phases de marquage. La poulie 35 est montée folle, à l'aide de paliers 40, sur une broche 39 (figure 3), d'axe 22,qui est fixée latéralement à la face intérieure du montant 17.Une courroie dentée 41 relie la poulie 35 à une poulie 42 ; les poulies 38 et 42 sont calées sur un même arbre 43, d'axe 21, qui est supporté par des poulies 44. Une courroie dentée 45 transmet le mouvement de la poulie 38 à une poulie 46 qui est calée sur un arbre 47, d'axe 20. Sur cet arbre 47 qui tourne sur des paliers 48 est calée une poulie 49, entraînée par une courroie dentée 50 qui s'enroule sur une poulie 51, elle-même calée sur l'arbre 52 du moteur 24. Le plateau 15 comporte des boutonnières 53, analogues aux boutonnières 14 du plateau 13 du châssis 9. Une traverse 54 relie les deux bielles 8 par leurs extrémités antérieures. La tête 1 possède un corps 55 muni d'ouvertures rectangulaires 56, d'axe horizontal, qui servent chacune à recevoir et à guider le corps 57 d'un élément 2.Sur les parois verticales 59 du corps 55 qui délimitent les ouvertures 56, il est ménagé des encoches horizontales 58 dans lesquelles peuvent coulisser longitudinalement des broches 60 dont chaque corps 57 est muni latéralement. Deux plaques 61 sont fixées à l'avant du corps 55, à l'aide de vis 62, pour empêcher les éléments 2 de s'échapper de leurs ouvertures respectives 56. Deux appendices verticaux 63 (figures 4 et 6), situés 9n des endroits opposés sur le corps 57 de chaque élément 2 et coulissant dans l'ouverture 56, sont poussés contre les plaques 61 par deux ressorts hélicoldaux 64 qui sont logés dans la partie basse et dans la partie haute de chaque ouverture 56 et qui sont en appui respectivement sur des plaques 65 les paires de bras 6 sont fixées à ces plaques 65 qui constituent un appendice postérieur sur le corps 55 de la tête 1. Les bougies 3 comportent chacune un corps 66, en matière isolante et réfractaire ; elles sont introduites dans une ouverure 67, d'axe horizontal, que comporte chaque corps 57 et elles y sont bloquées à l'aide de vis de serrage 68. Deux conducteurs 69 (figure 8) traversent chaque corps 66 par des trous longitudinaux 70 pour alimenter en courant électrique, de façon pro grammée, une spire 71 disposée dans un plan perpendiculaire à l'axe du corps 66 et adhérant à son extrémité antérieure.Cette spire 71 constitue un élément chauffant pour effectuer une impression par le feu, sur l'em ballage 4, d'un point 72 (figure 2) bien visible. Une telle spire 71 peut être faite soit de la même matière que les conducteurs 69 mais avec une section plus faible en vue de provoquer un développement de chaleur intense et limité à cette spire, soit d'une matière ayant une résistivité supérieure à celle de ces conducteurs 69. Les points 72 ont leurs centres situes sur des lignes horizontales 73, en nombre égal à celui des bougies 3 qui sont superposées à la verticaleset sur des lignes verticales 74, 75, 76 77, 7B 9 ces lignes verticales correspondent aux points qui sont successivement imprimés par déplacements transversaux, pour former un chiffre, une lettre ou un signe. Deux anneaux 79 (fi- gure 4 et 5), fixés à l'extrémité des bras inférieurs 6, sont reliés à la manière d'une rotule à l'ex- extrémité inférieure des broches 7 fixées aux bielles 8 et ils sont maintenus vers le bas par des ressorts hélicodaux 80.Deux anneaux 81, lixes à l'extrémité des ras supérieur 6, sont articulés à l'extrémité supé- rieure de ces mêmes broches 7 L'ensemble des anneaux 79-, 81, des ressort 80 et des broches 7 tend normalement à maintenir la tette 1 poussée vers le bas tout en permettant le cas ecneant de l'extraire de ces broches en la soulevant contre l'action des ressorts 80 L châssis mobile 9 comporte un plateau inférieur 82 qui est relié au plateau supérieur 13 (figure 6) à l'aide d'une entretoise 83 et de vis 84 de façon à contre buer à supporter, par l'intermédiaire de paliers 86, des broches ,85, d'axe 10, qui sont adaptées aux extrémité tc postérieures des bielles 8 Des broches d'accouple- ment 87, d'axe 12, servent à articuler les bielles ver ticales il au plateau 13 du chassis 9. Des broches d'accouplement 88 servent à relier au plateau 15 les extrémités inférieures de ces bielles 11. Une traverse 89 relie ensemble les deux bielles postérieures 11. Un galet 90 (figure 5) est fixé, à l'aide d'un axe 91, dans une niche 92 ménagée dans la bielle 29 de façon à pouvoir rouler sur la surface périphérique de la came à excentri que 37 contre laquelle il est maintenu par le ressort 30. Un axe 93 relie l'extrémité inférieure de la bielle 29 au plateau 15, par l'intermédiaire d'une paire de supports 94. Enfin, des vis 95 (figure 4) servent à fixer les montants 17, 18, 19 au plateau 15. Un circuit électronique, qu'il a été estimé inutile de représenter et de décrire étant donné qu'il constitue une application évidente, comprend une mémoire commandée par un microprocesseur alimenté en courant alternatif, un clavier de programmation capable imprimer en mémoire une quantité d'inscriptions indiquant de façon conventionnelle toutes les caractéristiques des produits contenus dans les emballages et un écran d'affichage. Par l'intermédiaire dlun circuit de puissance, ce circuit électronique alimente en courant électrique les conducteurs 69 de façon à porter à l'incandescence les spires 71 de bougies 3 déterminées, afin de former dans le dispositif, parmi les inscriptions programmées, celle qui doit être imprimée sur l'emballage qui s'est arrêté au poste de marquage ; cette inscription est sélectionnée par la lecture, à l'aide d'un circuit approprié, soit d'un code quelconque imprimé sur l'emballage, soit de signaux électriques qui accompagnent l'emballage jusqu'au poste en question, soit de commandes extérieures imprimées par un opérateur sur le clavier susvisé. Le dispositif fonctionne de la façon suivante : Après arroge i l'emballage 4, convenablement guidé, au poste de marquage et lecture du code ou signal relatif à cet emballage, le moteur 24 se met en marche et, par l'intermédiaire des courroies 50 et 45, fait tourner la came à excentrique 37 en entraînant la bielle verticale 29 vers l'avant. Par l'intermédiaire du tirant 25, cette bielle 29 tire le châssis mobile 9 avec les bielles 8 qui étaient initialement inclinées vers la gauche tandis que le galet 36, dont est munie l'une de ces bielles 8, se déplace longitudinalement par rapport à la came 34, sans aucune composante transversale étant donné qu'il glisse sur le gradin le plus bas de cette came.La tête 1 étant arrivée vers le point mort de sa course avant, les spires 71 viennent au contact de la surface de l'emballage 4 sur laquelle ils s'appliquent sous l'effet des ressorts 64 qui se compriment et des jeux existant entre le corps 57 et son siège. Entretemps, le circuit électronique de commande a commencé le réchauffement sélectif des spires71 des séries verticales des bougies à incandescence 3 de telle façon que, lorsque le châssis 9 atteint le point mort de sa course avant, ces spires impriment par brûlure, avec ou sans arrêt selon la matière, sur la face de l'emballage 4, les premiers points 72 de chacun des chiffres, lettres ou signes qui composent l'inscription à. imprimer , alignés selon les lignes verticales telles que 74 (figure 2).La course de retour étant amorcée sous la poussée du ressort 30, les spires 71 s'écartent de la face de l'emballage 4 tandis que le circuit électronique coupe le courant vers les spires 71 qui étaient alimentées lors de la première course en avant et alimente celles qui conviennent à former les points de brûlure 72 relatifs aux lignes verticales 75 ; la came 34 présente au galet 36 une première dénivellation, juste avant que le châssis 9 atteigne le point mort de sa course arrière. Lorsque ce châssis 9 revient vers l'avant pour accomplir sa deuxième course, les deux bielles 8Sont entraînées vers la droite, par rapport à leur position précédente, d'un angle correspondant au pas qui existe entre les lignes 74, 75, en vue d'effectuer l'opération de marquage des points composant iPinscrlption, au niveau de la ligne 75.Ces opérations se répètent jusqu'à ce que soient franchies les cinq positions relatives aux lignes composantes, c'est-à-dire jusqu'à la ligne 78. Lors de la dernière course de retour du châssis 9, la came 34 achève son tour de rotation tandis que la came 37 achève son cinquième tour, le rapport entre la vitesse de la came 37 et celle de la came 34 étant égal à cinq. Dans la pratique, les matières, les dimensions, la composition des circuits électriques et électroniques de commande , les détails de réalisation, le nombre des bougies 3 de chaque série verticale, le nombre des séries verticales et celui des déplacements, avec les modifications que cela implique dans les rapports de transmission entre la came à excentrique 37 et la came 34 et dans le nombre des gradins de celle-ci, peuvent différer de ceux qui ont été décrits tout en restant techniquement équivalents à ceux-ci, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour marquer à chaud des emballages, en particulier pour carreaux céramiques, caractérisé en ce qu'il comprend une tête (1) interchangeable, animée d'un mouvement longitudinal alternatif par un moteur (24) et d'un mouvement transversal par une came (34) entraînée par ledit moteur (24), par pas lors de chaque course longitudinale de retour jusqu'à achèvement d'un nombre déterminé à l'avance de pas successifs, après quoi cette tête (1) revient à sa position transversale de départ sous l'effet d'un ressort (32) ; en ce que ladite tête (1) supporte, de manière élastiquement oscillante, des séries verticales de bougies à incandescence (3) horizontales superposées, parallèles entre elles , en ce que chaque série verticale est constituée d'un nombre de bougies (3) égal au nombre maximal de points en lesquels se décompose la branche d'un chiffre,lettre ou signe; en ce que le nombre des séries verticales parallèles de ces bougies est égal au nombre total des chiffres, lettres ou signes dont est faite l'inscription la plus longue à imprimer sur l'emballage (4) ; en ce que le nombre des passes de déplacent transversal de la tette (-t est égal au nombre des lignes verticales des points en lesquelles Q décompose chacun desdits chiffres, lettres et signes ; et en ce que chaque bougie (3) est constituée d'un corps (66) en matière électriquement isolante et réfractaire, traversé par deux conducteurs (69) dont les extrémités antérieures9 sortant de ce ce corps (66) sont reliées par une spire (71j située dans un plan perpendicu- laire à l'axe de ce corps (66), cette spire étant capable d'être portée à l'incandescence lorsqu elle est parcourue par un courant électrique envoyé, de façon programmée, par un circuit électronique contenant en mémoire une pluralité d'inscriptions à imprimer par les bougies (3); ces inscriptions étant sélectionnées en fonction d'une inscription, d'un code ou dtun signal qui accompagnent l'emballage le long de la ligne (5j ou a l'aide d'un clavier. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque série verticale de bougies (3) est logée dans une ouverture (67) d'axe horizontal què comporte le corps (57) de chaque élément (2), lequel peut coulisser dans l'une de plusieurs ouvertures(56) d'axe horizontal que comporte le corps (55) de la tête (1) ; et en ce que le corps (57) est muni d'appendices verticaux opposés (63) destinés à s'appuyer contre des plaques (61) sous l'action de ressorts (64) placés entre chaque appendice (63) et deux appendices postérieurs (65) du corps (55) de la tête (1). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tete (1) est supportée, par l'in termediaire de deux paires de bras (6) saillant à l'arriere des appendices postérieurs (65) de la tête (1), à l'extrémité antérieured'unepaîre de bielles (8) faisant partie d'un parallélogramme articulé horizontal et munies de broches verticales d'articulation (7) pour l'adaptation des extrémités desdits bras (6-) à celles-ci ; en ce que les deux bielles (8), articulées par l'avant à une traverse (54), sont fixées par l'arrière à des broches (85) d'axe vertical (1G) qu sont montées de façon rotative sur un plateau supérieur (13) en U faisant partie du châssis (9) mobile longitudinalement et sur un plateau sousjacent (82:, lequel est relié au plateau supérieur (13) (83) à l'aide d'une entretoise de vis (84) ; et en ce qu'un ressort de rappel ( st monté entre la bielle (8) de droite et la partie correspondante d'une ossature (16). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le plateau e 138 n U comprend deux paires de lumitres (i4) pour le passage de deux paires de bielles verticales (11) reliées ensemble par une traverse (8) faisant partie d'un do-tLle parallélogramme articulé vertical, lequel est articulé à sa partie supérieure par des broches transversales (87) dans lesdites lumières (14) et à sa partie inférieure par des broches transversales (88) dans des lumières (53) d'un plateau sousjacent (15) qui est fixé à l'ossature (16) du dispositif. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le plateau (15) fixé à l'ossature (16) comporte des montants(17, 18, 19) ; en ce qu'à la partie postérieure du montant longitudinal (17) formant paire avec le montant postérieur (18) est monté de façon rotative un arbre postérieur (47) qui est entraîné, à l'aide d'une courroie (50), par le moteur (24) porté par l'ossature (16) en ce que ce moteur (24) entraîne, à vitesse réduite, un arbre intermédiaire (-43) qui est monté de façon rotative à la partie intermédiaire du montant longitudinal (17) et au montant intermédiaire (19) ; en ce qu'un excentrique (37), calé sur cet arbre intermédiaire (43). cooDère avec un un galet-(90) monté fou sur/axe (91) dans une niche (92) ménagée dans un levier vertical (29) qui est articulé par sa partie inférieure sur une broche (93) portée par un appendice inférieur (94) du plateau (15) à travers une encoche duquel passe l'extrémité inférieure dudit levier (29) ; en ce qu'à l'extrémité supérieure de ce levier (29) est articulée l'extrémité antérieured'un tirant (25) qui est articulé par sa partie postérieure à un appendice (27) du plateau tel3) du châssis (9) mobile longitudinaet lement ;/en ce qu'un ressort de rappel (i (30) est place entre un appendice (31) de ce plateau (13) et le montant longitudinal (17) 6.Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arbre intermédiaire (43) transmet son mouvement, par l'intermédiaire d'une courroie (41),à une poulie (35) montée de façon rotative sur une broche antérieure (39) qui est fixée à la partie antérieure du montant (17) du plateau (15) et qui porte latéralement ut came à gradins (34) accouplée à un galet longitudinal (36), lequel est logé dans une encoche ménagée sur la face intérieure de celle des bielles (8) qui lui fait face. 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la paire de bras (6) de l'appendice inférieur (65) de la tête (1) comporte un anneau d'extrémité (79) pour assurer l'accouplement, à la manière d'une rotule; de l'extrémité inférieure d'une broche (7) ; en ce qu'un ressort (80) est placé autour de la tige de cette broche (7) qui se prolonge sous la traverse (54) de la paire de bielles horizontales (8), entre l'anneau (79) et cette traverse (54) ; et en ce que la paire de bras (6) de l'appendice supérieur (65) de la tête (1) comporte un anneau d'extrémité (81) accouplé à l'extrémité supérieure de cette broche (7).