Brevet FR2467810A1 — publié le 19810430

La présente invention se rapporte à un procédé et à une machine pour la manutention d'objets ou unités découpés dans des matières en bandes, et elle concerne plus particulière- ment un procédé et une machine dans lesquels des unités dé- coupées dans des bandes sont présentées sous la forme de piles élémentaires appropriées pour pouvoir être accumulées de façon rapide et fiable en piles plus importantes. L'invention est avantageusement applicable à la manuten- tion d'objets, ou unités, pliés, découpés dansdes bandes, comme, par exemple, des serviettes en papier ou en ouate de cel- lulose, et elle sera donc exposée de façon générale dans ce con- texte, bien que de nombreux autres types de morceaux de bandes, pliés ou non pliés, puissent être manutentionnés avantageusement par la mise en oeuvre de l'invention. Par exemple, l'invention est applicable à la production de piles élémentaires séparées de feuilles plates, de feuilles pliées longitudinalement mais non transversalement, de feuilles plates non pliées longitudi- nalement mais à simple pli transversal (dans ce cas, le simple pli ne doit pas nécessairement définir deux panneaux égaux), de morceaux de feuille pliés longitudinalement et transversalement, coeme, par exemple, une serviette, ou de segments présentant des plis longitudi- naux multiples et un seul pli transversal, conme un mouchoir, ou encore d' un produit non plié longitudinalementmais à double pli transversal oud'un produit plié longitudinalement avec double pli transversal comme, par exemple une serviette à double pli transversal du format d'une serviette de table. Les procédés antérieurs de production de serviettes en papier étaient affectés d'un certain nombre d'inconvénients. Parmi ces inconvénients, on peut citer une limitation de vitesse de l'ordre de 600à 750 serviettes à l'heurepar couloirde fabrication, ceci pro- venant de 1' arrangement des mécanismes de pliage et d'empilement. L'élargissement de la machine ne paraissait pas intéressanten rai- son de l'accroissement notable de la dépense et des difficultés de fonctionnement. Ces difficultés et limitations ont été évitées par la mise en oeuvre de l'invention, qui consiste à faire avancer séparément plu- sieurs objets ou unités découpés dans des bandes, qu'on appelle- ra des morceaux de bandes, le long d'un même ensemble de couloirs débiteurs, ces couloirs débiteurs étant alignés le long d'un couloir collecteur linéaire. Ensuite, les morceaux de bandes sont trans- férés au couloir collecteuretavancéssurce couloir en synchronis- me avec les autres morceaux de bandes qui sont transférés au couloir collecteur, pour débiter une série de piles élémentaires qui sont ensuite accumulées pour former la pile ou le compte voulu. De préférence, chaque couloir débiteur comprend une première partie, linéaire, à peu près perpendiculaire audit couloir collecteur et une deuxième partie, courbe, qui se raccorde-tangentiellement audit couloir collecteur, de sorte que lesdites unités ne subissent aucun changement brusque de direction au point o elles sont débitées sur le couloir collecteur,et ceci jusqu'à ce qu'une pile soit complétée. L'invention a également pour objet une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé. Cette machine comprend un bâti sur lequel est monté horizontalement un transporteur collecteur, plusieurs dispositifs de coupe et de pliage transversal alignés sur la longueur du transporteur collec- teur, des moyens servant à faire avancer séparément plu- sieurs bandes continues pour les introduire respectivement dans lesdits dispositifs de coupe et de pliage transversal, afin de former lesdites unités, des moyens de transfert qui transfèrent lesdites unités de chacun des dispositifs de coupe et de pliage transversal audit transporteur collec- teur pour faire avancer lesdites unités sur ce transporteur en synchronisme avec le transfert des unités à ce transpor- teur collecteur pour former ladite série de piles. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: - la Fig. 1 est une vue partielle en élévation de côté d'une machine utilisée pour la mise en oeuvre de l'invention; - la Fig. 2 est une vue en élévation et en bout de la machine représentée sur la Fig. 1; - la Fig. 3 est une vue partielle en élévation de côté de la partie de sortie de la machine représentée sur la Fig. 1; - la Fig. 4 est une vue de dessus de la partie de la machine représentée sur la Fig. 3; - la Fig. 5 est une vue partielle en coupe prise suivant la ligne 5-5 de la Fig. 3; - la Fig. 6 est une vue partielle à plus grande échelle, en élévation de côté, représentant une partie de la Fig. 1; - la Fig. 7 est une représentation schématique d'un produit constitué par un morceau de bande pliée. Sur les dessins et en se reportant tout d'abord à la Fig. 1, la référence 10 désigne d'une façon générale le bâti de la machine qui n'est représenté que d'une façon partielle. Ce bâti 10 supporte plusieurs jeux de rouleaux, le jeu situé le plus à gauche comprenant un rouleau porteur 11, un rouleau de coupe 12 et un rouleau plieur 13. Ces rouleaux 11 à 13 définissent en partie un couloir débiteur 14 pour la circulation d'une bande W qui est transformée en morceaux de bande successifs et transférée au moyen d'un mécanisme de transfert désigné dans son ensemble par la référence 15 à un transporteur collecteur 16. Le transporteur collecteur 16 fait avancer chaque unité ou morceau de bande 17 en synchronisme avec la vites- se des morceaux de bandedébités le long des divers couloirs débi- teurs 14,14a,14b,Etc.. Si, par exemple, les bandes sont trai- tées pour fournir 600 unités à la minute, c'est-à-dire 10 unités par seconde, le transporteur 16 du couloir collec- teur fait avancer chaque pile élémentaire ou unité 17, 17a, 17b, etc. d'une longueur de répétition (c'est-à-dire entre deux poussoirs consécutifs, 18, 18a, 18b, etc.) en 1/10 de seconde, de manière à placer une pile élémentaire 17, 17a, etc. sous le mécanisme de transfert 15, 15a, 15b, etc. à l'instant o l'unité débitée par ce mécanisme est déposée, de sorte que la pile élémentaire 17f (sur le côté droit de la Fig. 1) possède une hauteur ou épaisseur de 5 unités. Ici, il convient de remarquer que les poussoirs, 18, 18a, 18b ne sont pas espacés de la distance séparant les mécanis- mes de transfert 15, 15a, etc., mais, au contraire, d'une distance qui correspond à la longueur d'une unité, ce qui facilite l'accumulation consécutive pour l'empilement. Dans la forme de réalisation représentée, qui correspond à une serviette de 330,2 mm x 330-,2 mm pliée en quatre, la dis- tance séparant les poussoirs 18, 18a, 18b, etc. est de 330,2 mm, ce qui correspond à une longueur de produit plié de 115,1 mm. Le transporteur collecteur 16 avance donc à une vitesse de 3,302 m par seconde, l'espacement entre les parties correspondantes des mécanismes de transfert 15, 15a, etc. n'étant pas nécessairement lié à la distance de 330,2 mm séparant les poussoirs, puisque les différents mécanismes de pliage n'ont pas à tourner en synchronisme entre eux. La Fig. 2 montre une partie du dispositif utilisé pour fournir les bandes W, vu de l'extrémité de gauche de la Fig. 1. Une nappe ou bande P dont la largeur est multi- ple de celle des produits provient d'une bobine mère (non représentée) et traverse une fendeuse 19 dans laquelle sont formées les bandes W. Dans la forme de réalisation représentée, la bande P de largeur multiple est fendue en cinq bandes individuelles dont trois traversent un tendeur à rouleau inférieur 20 tandis que les deux bandes supérieu- res traversent un autre tendeur à rouleau 21 à tension constante. Seul ce tendeur est représenté sur la Fig. 1. Les deux bandes supérieures (qui passent finalement dans les couloirs débiteurs 14a et 14c)sont envoyées à des panneaux plieurs 22 qui exécutent une opération de pliage longitudi- nal en combinaison avec des rouleaux de traction 23. Les trois bandes impaires qui sont commandées par les tendeurs à rouleau et à tension constante 20 sont de même pliées longitudinalement par passage sur des panneaux plieurs 24 qui coopèrent avec des rouleaux de traction 25, ces bandes pénétrant finalement dans les couloirs débiteurs 14, 14b et 14d. L'un des avantages du fonctionnement de l'invention ressortira de l'examen de la Fig. 2. Sur cette figure, on peut voir que les rouleaux 23 et 25 sont montés en porte- a-faux sur le bâti 10, qui est lui-même composé de parois parallèles 26 et 27. La face avant, ou face travaillante, de la machine ne présente donc pas d'obstacles susceptibles de gêner le conducteur de cette machine lorsqu'il a à enfiler les diverses bandes dans leurs couloirs débiteurs. La présence de nez arrondis sur les rouleaux 23 et 25 (voir Fig. 2) facilite encore cet enfilage. De la même façon, les rouleaux 11 à 13 sont également montés en porte-àfaux pour faciliter l'accès, la seule addition résidant dans la présence d'un tirant entre les paliers qui supportent les extrémités avant de chaque jeu de rouleaux porteurs et de coupe 11 et 12. Les rouleaux porteurs et de coupe 11 et 12 sont agencés pour découper transversalement la bande W pliée longitudinalement en longueurs discrètes, après quoi les rouleaux porteurs et de pliage 11 et 13, qui sont munis de moyens d'aspiration, forment un pli transversal ainsi qu'on l'a représenté sché- matiquement en F sur le côté droit de la Fig. 1. Les rou- leaux pouvant être utilisés pour ce type de pliage sont classiques dans la technique (voir par exemple les brevets des E.U.A. No. 974 149 et 3 870 292). La mise en oeuvre de l'invention est avantageuse en ce sens que, en accumulant les unités ou morceaux de bandes individuels en piles élémentaires et en accumulant ensuite les piles élémentaires pour former des piles plus impor- tantes, on peut obtenir un fonctionnement à grande vitesse sans qu'il soit nécessaire d'utiliser une machine à lar- geurs multiples. Dans la forme de réalisation représentée sur la Fig. 2, seule une bande W de largeur unique est traitée le long de chaque couloir débiteur, mais il va de soi que l'on pourrait agencer des moyens pour fournir au moins deux bandes juxtaposées côte à côte pour multiplier par un facteur d'au moins deux la productivité à grande vitesse. Les rouleaux à largeur unique représentée qui sont préférés, ou d'autres rouleaux à largeurs multiples, peuvent être montés en porte-à-faux, de sorte que les moyens d'as- piration correspondant aux rouleaux 11 et 12 se trouvent à l'arrière de la machine, loin du conducteur de cette machine. Le rouleau de pliage 13 (voir Fig. 2) présente des gorges circonférentielles comme représenté en 28 pour rece- voir des courroies 29 qui font partie du mécanisme de transfert 15. De cette façon, lorsque l'unité F pliée 246781 0 transversalement embrasse le rouleau de pliage 14, les courroies 29 (en combinaison avec la cessation de l'aspira- tion) ont pour effet de décoller les unités du rouleau de pliage 13 et de les appliquer sur le transporteur 16, sur lequel les unités sont entraînées en avant par les poussoirs 18, 18a, etc.. En dehors des rouleaux de pliage 13, les courroies 29 embrassent également un-rouleau de renvoi 30 de manière à former un brin 31 qui est à peu près parallèle au transporteur collecteur 16. Dans le cas d'unités d'une épaisseur non négligeable, le brin de courroie 31 peut être incliné, par exemple par réglage de la position des rou- leaux de renvoi 30. En ce qui concerne le poussoir 18 du transporteur, on peut voir sur la Fig. 2 que chaque poussoir 18 comprend une ferrure 32 qui est articulée sur des chaînes à maillons telles que celles représentées en 33 et 34 et qui obligent les ferrures 32 à rester verticales lorsqu'elles décrivent leur rotation de changement de direction aux deux extrémi- tés du transporteur, voir la partie inférieure gauche de la Fig. 1. A cet effet, les transporteurs 33 et 34 sont montés dans des positions décalées verticalement (voir Fig. 2). Dans la forme de réalisation représentée, il est prévu dix jeux de dispositifs de coupe et de pliage. Un groupe de cinq est représenté sur la Fig. 1, la bobine d'alimentation (non représentée) fournissant des bandes aux panneaux de pliage longitudinal 22 et 24 qui sont supportés par un bâti auxiliaire désigné dans son ensemble par la référence 35. Un deuxième ensemble, identique, composé d'un bâti auxiliaire, d'une bobine d'alimentation et de dispositifs de pliage est combiné au dixième mécanisme de transfert représenté dans la partie de gauche de la Fig. 3 et désigné par la référence 15i. La disposition décrite est donc adap- tée pour débiter des piles élémentaires de dix unités chacune, ces piles élémentaires étant accumulées à la cadence de 600 à 750 unités par minute pour chacun des dix mécanismes de pliage intéressés et, de cette façon, la production totale fournie par les dix mécanismes de pliage travaillant conformément à l'invention peut être de 6000 à 7500 unités par minute. Ceci est à comparer aux machines de l'état de la technique, qui sont généralement limitées à des mécanismes de pliage travaillant sur quatre ou cinq largeurs et qui donnent des productions totales allant de 2400 à 3750 unités à la minute. Cette importante améliora- tion de la productivité totale est obtenue en n'utilisant que des mécanismes de pliage sur une largeur conformément à l'invention. Toutefois, il va de soi que chacun des méca- nismes de pliage pourrait être de deux ou plus de deux lar- geurs, et, par exemple, si l'on utilise des mécanismes de pliage en deux largeurs, le débit de chacun des mécanismes de pliage en deux largeurs serait de 1200 à 1500 et la capacité accumulée totale de dix mécanismes de pliage serait de 12000 à 15000 unités à la minute. En dehors de l'accrois- sement notable de productivité, d'autres avantages fonc- tionnels de l'invention comprennent la facilité d'enfilage par la face avant libre du bâti, la présence de distribu- teurs d'aspiration à une seule extrémité des rouleaux, la présence d'engrenages uniquement sur la face arrière (ou le conducteur de la machine n'a pas à travailler), ceux-ci pouvant être entièrement enfermés pour la sécurité, la possibilité de mélanger des couleurs dans les piles, et la plus grande rigidité et stabilité des articles accumulés dans le mécanisme de tassement, puisqu'une pile élémentaire de cinq serviettes est beaucoup plus rigide que les piles de 1 ou 2 serviettes au maximum débitées par les machines de l'état de la technique. Dans la partie supérieure droite de la Fig. 3, le dispositif de tassement est désigné dans son ensemble par la référence 36, et on remarque qu'il possède des doigts mobiles 37 qui décrivent une orbite indiquée en 38 et défi- nie par la trajectoire des manivelles 39 prévues à cet effet. Un dispositif de tassement orbital est décrit, dans un environnement légèrement différent, dans le brevet des E.U.A. No. 3 256 012. Lorsque les piles élémentaires 17n à 17r avancent le long du couloir collecteur 16 (voir la partie de gauche de la Fig. 3), elles sont attaquées par les courroies débitri- ces 40 et 41 et débitées dans un dispositif d'empilement désigné dans son ensemble par la référence 42. Ce dispositif d'empilement 42 (voir Fig. 5) est compo- sé de deux mécanismes juxtaposés qui comprennent des chaî- nes 43 portant des doigts d'empilement 44 qui circulent suivant une orbite allongée, en accumulant le nombre de piles élémentaires entre les doigts successifs prédéterminé pour le fonctionnement de la machine. Les piles élémentai- res qui ont été accumulées en une pile représentant un compte prédéterminé sont ensuite transférées par un trans- porteur à godets désigné dans son ensemble par la référence à un poste d'emballage (non représenté). Ces piles sont désignées par la référence S dans la partie de droite des Fig. 3 et 4. Une caractéristique avantageuse de l'invention réside dans le dispositif débiteur. Etant donné que le rouleau de pliage 13, les courroies 29 et le transporteur collec- teur 16 défilent tous exactement à la même vitesse, la vitesse relative entre l'unité ou morceau de bande et le transporteur collecteur est nulle. Ceci signifie qu'il ne se produit aucune décélération ni arrêt du produit intéressé, non plus qu'aucune accélération dans la direc- tion transversale comme celle que l'on observe dans toutes les machines de pliage de mouchoirs et serviettes. Pour cette raison, l'invention apporte la possibilité de produire des piles uniformes à une vitesse élevée. Cette caractéris- tique de l'invention ressort particulièrement nettement d'une étude des Fig. 6 et 7. Sur la Fig. 7, on a représenté le produit F' à double pli transversal, constitué par exemple par un mouchoir. Ce produit est obtenu sur une machine analogue à celle de la Fig. 1, mais avec l'addition d'un deuxième rouleau de pliage tel que celui représenté en 13' interposé entre le rouleau porteur 11 précité et le rouleau de pliage 13 (voir Fig. 6). Sur la Fig. 6, le mouchoir F' est en cours d'être déposé sur une pile partielle de 9 unités précédemment réalisée. L'orifice d'aspiration avant 46 vient d'être masqué (comme indiqué en 47), ce qui l'a isolé de la source d'aspiration et a par conséquent libéré le bord avant de l'unité F'. Pendant la suite de la rotation du rouleau de pliage 13, le deuxième orifice d'aspiration 48 vient s'aligner sur les moyens de masquage 47, en libérant ainsi le reste de l'unité. Chaque bande traverse le dispositif de coupe et atteint le premier rouleau de pliage 13' pour l'exécution du pli transversal central, puis le deuxième rouleau de pliage 13 pour l'exécution du deuxième pli transversal. En quittant le deuxième rouleau de pliage 13, le mouchoir est déposé sur le transporteur collecteur, en un mouvement coordonné avec l'avance des ailettes 18 portées par ce transporteur. Les courroies 29, en circulant dans les gorges 28 du deuxième rouleau de pliage 13, décollent et déposent les mouchoirs de façon très uniforme. Le transpor- teur collecteur est incliné et peut être réglé de manière que, à l'endroit o chaque mouchoir se dépose sur ce trans- porteur, on dispose de la hauteur libre nécessaire pour l'accumulation des mouchoirs. Il convient de remarquer que les mouchoirs sont tou- jours emprisonnés entre, d'une part les rouleaux de pliage 13 et les courroies de décollement 29, en haut, et, d'autre part, le transporteur collecteur 16 et les piles partielles, en bas, ce qui assure une maîtrise positive de chaque mou- choir et supprime la torsion ou l'enroulement des mouchoirs au moment o ces derniers sont débités dans un couloir débiteur horizontal et à grande vitesse, ce qui peut poser des problèmes résultant de la tendance des mouchoirs à s'ouvrir. Ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig. 7, dans ce cas, le bord plié du mouchoir est en tête et ce fait, combiné au décollement et à l'emprisonnement des mouchoirs au niveau de l'orifice de déchargement du rouleau de pliage sur le transporteur collecteur assure une formation très uniforme des paquets à grande vitesse. REVENDICATIONS 1 - Procédé de production de piles d'unités découpées dans une bande, en vue de la mise sous carton ou analogue, procédé dans lequel plusieurs unités découpées dans des bandes sont avancées séparément le long des mêmes couloirs débiteurs, après quoi chaque unité est transférée dans un carton ou analogue, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on aligne lesdits couloirs débiteurs le long d'un cou- loir collecteur linéaire, on transfère chaque unité sur ce couloir collecteur et, ensuite, on fait avancer les unités dans le couloir collecteur en synchronisme avec le transfert des unités à ce couloir collecteur pour former une série de piles, chaque pile comprenant plusieurs unités. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on accumule un certain nombre desdites piles à l'extrémité du couloir collecteur pour former une pile plus importante. 3 - Procédé suivant la-revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif de coupe est placé dans chacun des couloirs débiteurs et on fait avancer une bande continue à travers chaque dispositif de coupe pour former lesdites unités. 4 - Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites unités sont pliées avant d'être trans- férées audit couloir collecteur. 5 - Procédé suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que chaque dispositif de coupe effectue également le pliage transversal d'une bande qui le traverse. 6 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque couloir débiteur comprend une première partie, linéaire, à peu près perpendiculaire audit couloir collecteur et une deuxième partie, courbe, qui se raccorde tangentiellement audit couloir collecteur, de sorte que lesdites unités ne subissent aucun changement brusque de direction au point o elles sont débitées sur le couloir collecteur, et ceci jusqu'à ce qu'une pile soit complétée. 7 - Machine pour la mise en oeuvre d'un procédé suivant la revendication 1, servant à produire des piles d'unités découpées dans des bandes et pliées, caractérisée en ce qu'elle comprend un bâti (10) sur lequel est monté horizontalement un transporteur collecteur (16), plusieurs dispositifs de coupe et de pliage transversal (11, 12, 13, 13') alignés sur la longueur du transporteur collecteur (16), des moyens (23, 25) servant à faire avancer séparé- ment plusieurs bandes continues pour les introduire respec- tivement dans lesdits dispositifs de coupe et de pliage transversal (11, 12, 13, 13'), afin de former lesdites unités (F), des moyens de transfert (29) qui transfèrent lesdites unités (F) de chacun des dispositifs de coupe et de pliage transversal audit transporteur collecteur (16) pour faire avancer lesdites unités (F) sur ce transporteur en synchronisme avec le transfert des unités (F) à ce transporteur collecteur pour former ladite série de piles (17a, 17b,...). 8 - Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que ledit dispositif de coupe et de pliage comprend un rouleau de pliage (13, 13') muni d'orifices d'aspiration (46, 48), lesdits moyens de transfert (29) comprenant des courroies qui embrassent le rouleau de pliage en passant sous l'unité (F) se trouvant sur ce rouleau de pliage. 9 - Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que lesdites unités (F), la surface du rouleau de pliage (13, 13'), les orifices d'aspiration (46, 48), les courroies (29) et le transporteur collecteur (16) défilent tous à la même vitesse. - Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que lesdits dispositifs de coupe et de pliage transversal (11, 12, 13, 13') sont orientés relativement au transporteur collecteur (16) de telle manière que le bord de tête d'une unité (F) pliée soit disposé vers l'avant, de sorte que les problèmes d'enroulement et de maîtrise des unités (F) sont considérablement réduits à grande vitesse. 11 - Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que ledit transporteur collecteur (16) est monté en position réglable sur le bâti (10) pour permettre la for- mation des piles (17a, 17b,...)