Brevet FR2504089A1 — publié le 19821022

On sait que dans les machines à étiqueter auto- matiques à moyennes et hautes vitesses les étiquettes sont logées en position verticale l'une après l'autre dans un contenant fixe faisant fonction de magasin A la partie antérieure de ce contenant les étiquettes ne sont retenues que par de petits crochets placés sur le pour- tour de la même étiquette De cette façon la surface de l'étiquette, notamment celle opposée c'est-à-dire la sur- face imprimée, reste découverte Un dispositif de poussée agit de sorte que le paquet des étiquettes est toujours en appui sur les petits crochets antérieurs Adjacent au magasin contenant les étiquettes se trouve un dispositif qui comporte un plateau à axe vertical tournant selon une vitesse angulaire constante. Un certain nombre d'arbres ( 2-3-4-6, etc) se dresse de ce plateau, chacun de ces arbres supportant un secteur rotatif dont la surface extérieure fait partie d'une surface cylindrique-ayant les mêmes dimensions que l'étiquette placée dans le magasin Pendant son mouvement chacun de ces secteurs v-ient en contact, sur toute sa sur face, avec un premier rouleau cylindrique tournant à une vitesse angulaire constante,sur la surface extérieure du- quel est situé un film de colle ayant une épaisseur de l'ordre du dixième de millimètre Le sens de rotation de ce premier rouleau est opposé au sens de rotation de cha- que secteur Pour que-chaque secteur reçoive la colle sur toute sa surface, il faut que le contact entre la sur face du même secteur et la surface du premier rouleau ait toujours lieu: il do-it toutefois s'agir d'un simple contact de roulement, sans aucun glissement des surfaces. i La somme vectorielle des vitesses périphériques du pre- mier rouleau, du plateau porte-secteurs et des mêmes sec ? 504089 -2- teurs doit donc être zéro Pour que cela se vérifie, cha- que secteur doit tourner à une vitesse variable sur la portion à proximité du premier rouleau, pour d'évidentes raisons cinématiques. i Le secteur rotatif sur lequel sera étendu un mince film de colle, devra ensuite rouler sans glisser sur l'étiquette placée dans le contenant en position sta- tique De cette façon la même étiquette se séparera du contenant et s'étendra sur la surface du secteur rotatif. Dans ce cas aussi le secteur devra tourner à une vitesse angulaire variabled L'étiquette devra être ensuite trans- férée, au moyen du secteur, à un deuxième rouleau pourvu de pinces mécaniques destinées à saisir celle-ci Ce deuxième rouleau, également & axe vertical, tournera à une vitesse angulaire constante et selon un sens de rota- tion opposé par rapport à celui de chaque secteur Pen- dant cette phase aussi, pour qu'aucune déchirure ne s. vérifie sur l'étiquette, le secteur devra tourner sans glisser sur le rouleau pourvu de pincesi Le secteur de- vra donc avoir, dans ce cas aussi, une vitesse angulai- re variable. i Le problème cinématique est par conséquent ce- lui de faire tourner sans glissement la surface du sec- teur rotatif sur la surface de deux rouleaux cylindriques ayant des vitesses angulaires constantes mais différen- tes l'une de l'autre et sur une surface plane non en mou vement, représentée par l'étiquette dans son contenant. Selon l'art connu, le problème a été résolu jusqu'à pré- sent moyennant l'emploi de trains épicycloldaux et cames à deux traces qui causent la variation de la vitesse pé- riphérique du secteur de manière à obtenir la loi du mou- vement désiré. -3- Les dispositifs de ce genre ont les inconvé- nients suivants: pendant leur mise en oeuvre ils ont besoin d'un usina- ge très soigné des roues dentées et des cames qui les composent; en effet le mécanisme cinématique doit être absolument sans jeux, étant donné que l'existence de jeux donnerait lieu à un prélèvement imparfait des éti- quettes et par conséquent à un mauvais étiquetage; pendant leur mise en oeuvre ils ont besoin de maté- riaux pourvus de caractéristiques mécaniques élevées, étant donné que, pour manque de place, les nombreuses roues dentées doivent avoir des dimensions très rédui- tes; ils ont besoin d'une lubrification continuelle des dif- férents mécanismes cinématiques qui, par conséquent, doi- vent être fermés en bain d'huile dans des enveloppes é- tanches. En considération de ce qui précède, le coût de ces dispositifs de type connu est très élevé. i Le but principal de la présente invention est par conséquent celui de mettre en oeuvre un dispositif à secteur rotatif de vitesse angulaire variable, de cons- truction simple et de prix réduit, au moyen duquel on peut prélever des étiquettes d'un contenant faisant fonc- tion de magasin et les transférer dans un poste de travail o les mêmes étiquettes sont appliquées, tout en éliminant les inconvénients qu'on rencontre dans les dispositifs de type connu et qui sont dus à l'emploi de trains épicy- cloldaux comportant des toues dentées et des cames à deux traces utilisés en vue d'obtenir la loi du mouvement de chaque secteur rotatif. Ce but et d'autres encore sont atteints par le -4 dispositif à secteur rotatif pourvu de vitesse angulaire variable de la présente invention destiné au prélèvement et au transfert d'étiquettes dans des machines à étique- ter automatiques, du type comportant un plateau de sup- port, emboîté sur un arbre vertical, tournant à une vi- tesse angulaire constante, duquel est solidaire une plu- ralité de secteurs tournant, chacun autour d'un axe ver- tical correspondant, à une vitesse angulaire variable selon une loi de mouvement préfixée, lesdits secteurs ro- tatifs venant en contact successivement, par leur surface latérale courbe, avec un premier rouleau, muni de colle, qui tourne à une vitesse angulaire constante, avec une étiquette située dans un contenant fixe faisant fonction de magasin et avec un deuxième rouleau, pourvu de pinces de saisie de ladite étiquette, qui tourne à une vitesse angulaire constante, caractérisé en ce que ladite loi de mouvement préfixée est déterminée au moyen d'une cour- roie dentée reliée de manière cinématique à une poulie circulaire dentée, coaxiale avec un secteur rotatif cor- respondant et solidaire de celui-ci et à une poulie asy- métrique dentée, embottée sur ledit arbre vertical, fixe en position, les droites génératrices de la surface la- térale de la poulie asymétrique étant parallèles à l'axe longitudinal de l'arbre vertical et placées à une distan- ce variable de celui-ci selon les variations de vitesse angulaire prévues pour chacun desdits secteurs rotatifs suivant la position relative de chacun de ceux-ci par rapport à ladite poulie asymétrique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement de la description détaillée qui suit d'une forme d'exécution préférée, illustrée à simple titre d'exemple non limita- tif en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en plan des orga- nes reliés au dispositif en question; la figure 2 est une vue schématique en plan du dispo- sitif en question; la figure 3 est une vue en coupe du dispositif selon la ligne II 1-III des figures 1 et 2. En se référant aux figures annexées, on a indi- qué en 1 un plateau de support emboîté sur un arbre ver- tical 2, tournant à une vitesse angulaire constante Une pluralité de petits arbres 3 est solidaire du plateau 1 (sur les figures annexées on a indiqué seulement un de ces petits arbres 3, pour plus de clarté); sur chacun de ces petits arbres est emboîté un secteur 4, qui tourne, à une vitesse angulaire variable, autour d'un axe verti- cal A selon un sens de rotation opposé par rapport à celui du plateau de support Ia La surface latérale exté- rieure de chaque secteur rotatif 4 fait partie d'une sur- face cylindrique dont l'axe est excentrique par rapport à l'axe A de rotation du secteur 4 En 5 on a indiqué un contenant faisant fonction de magasin daas lequel sont disposées, en position verticale, les étiquettes 6 Sur le pourtour du plateau 1 est situé un premier rouleau cy- lindrique 7 à axe vertical qui tourne à une vitesse an- gulaire constante et selon le même sens que le plateau 1 Ce premier rouleau 7 qui est mis en mouvement par une poulie dentée 8, emboîtée sur le plateau 1, une courroie dentée 9 et une poulie dentée 10 emboîtée coaxialement au premier rouleau 7, a dne surface extérieure cylindri- que revêtue de caoutchouc et recouverte, par des moyens connus, d'un film de colle. Sur le pourtour du plateau t se trouve en outre -6- un deuxième rouleau cylindrique 11 à-axe vertical qui tourne à une vitesse angulaire constante et selon le même sens que le plateau 1 Ce rouleau 111, qui est ac- tionné directement (de manière connue en soi et donc non illustrée sur les figures), transmet son mouvement au plateau 1, et par conséquent au premier rouleau 7, au moyen d'une courroie dentée 12 montée sur une poulie dentée 13, coaxiale à celui-ci, et sur une poulie den- tée 14 coaxiale au plateau 1. En se référant particulièrement à la figure 3, on peut remarquer que l'arbre vertical 2 est logé à sa partie inférieure dans un premier support 15, pourvu de roulements à billes 16, fixé sur une embase 17 Sur l'ar- bre 2 sont emboltés: la poulie dentée 8 engagée avec sa courroie respective 9; la poulie dentée 14 engagée avec sa courroie respective 12; un flasque 18 qui est solidai- re du plateau 1 au moyen de vis de fixation 19 Un deuxième support 20 pourvu de roulements 21 est disposé coaxial à l'arbre 2; il est maintenu en position fixe au moyen d'un étrier 22 solidaire d'un premier support 15 grâce à une première bague 23 et du deuxième support 20 grâce à une deuxième bague 24. * Une poulie 26 dont la surface latérale cylindri que dentée n'est pas circulaire mais asymétrique est fixée sur le deuxième support 20 au moyen de vis Cette poulie asymétrique 26 est engagée avec une courroie den- tée correspondante 27. Un troisième support 28 pourvu de roulements 29 est fixé sur le plateau 1, dans ce support étant logé un arbre 30, sur la partie inférieure duquel sont emboi- tées une poulie dentée 31 pourvue de sa courroie corres- pondante 27 et une poulie dentée 32 convenablement différent de celui de la poulie 31) re- liée à une courroie correspondante 33 Un quatrième sup- port 34, muni de roulements 35, est également fixé sur le plateau 1 mais en position convenablement espacée par rapport au troisième support 28; à l'intérieur de ce sup- port tourne le petit arbre 3 Sur la partie supérieure du petit arbre 3 est emboîté le secteur rotatif 4 tandis que sur sa partie inférieure est emboîtée une poulie den- tée 36 reliée à la courroie 33. En se référant à la figure 2, on a indiqué glo- balement en 37 un tendeur de courroie formé du tendeur 38 monté sur un bras oscillant 39 pivoté sur l'axe A. i Le fonctionnement du dispositif décrit ci-des- sus est le suivant. Supposons que le deuxième rouleau 11 tourne se- lon un mouvement circulaire uniforme Au moyen de la pou- lie dentée 13 emboîtée sur l'axe du rouleau 11, de la cou- roie dentée 12, de la poulie dentée 14 fixée à l'arbre 2 portant le plateau 1, le mouvement est transmis au pla- teau 1 Par la poulie 8, la courroie 9 et la poulie 10 le mouvement est transmis au premier rouleau 7. i Le deuxième rouleau- 11, le plateau 1 et le pre- mier rouleau 7 tournent donc selon un mouvement circulai- re uniforme Pendant son mouvement de rotation le plateau 1 entraîne le troisième support 28 et l'arbre 30 y logé. L'arbre 30 par effet de la poulie dentée 31 sur laquelle est enroulée la courroie 27 reliée à la poulie dentée asy- métrique 26, reçoit un mouvement de rotation relatif par rapport au plateau 1 Ceomouvement ne sera pas circulai- re uniforme mais il suivra une différente loi, à cause du profil particulier de la surface extérieure de la pou- lie asymétrique 26, qui peut être étudié au moment du pro- -8- jet, en fonction de la position réciproque des rouleaux 7 et Il et du contenant 5. En effet, par chaque angle infinitésimal i de rotation du plateau 1 la courroie 27 s'enroulera sur la poulie asymétrique 26 qui est fixe, d'une portion égale à r & Comme r est le rayon de la poulie asymétrique 26 et celle-ci n'est pas circulaire, la valeur de r ne sera pas constante, mais variable Donc la portion de courroie 27 qui s'enroulera sur la poulie asymétrique 26 et par conséquent sur la poulie 31 sera également varia- ble avec ri La juste tension de la courroie 27 sera ob- tenue au moyen du tendeur 37 qui suivra les variations des positions de la courroie 27 L'arbre 30, pourvu de mouvement circulaire à vitesse angulaire variable, trans- is mettra ce mouvement au secteur rotatif 4 à travers la poulie 32, la courroie 33, la poulie 36 et le petit ar- bre 3 i Le secteur 4 aura donc un mouvement circulaire, relativement au plateau 1, à une vitesse angulaire va- riable, cette vitesse suivant la même loi que l'arbre 30 même si avec une valeur absolue différente à cause du rapport de transmission existant entre l'arbre 30 et le petit arbre 3 dû à la présence des poulies 31 et 32. La surface périphérique du secteur 4 aura un mouvement, par rapport à un observateur à l'extérieur du dispositif, donné par la composition du mouvement circu- laire uniforme du plateau 1 et du mouvement circulaire non uniforme donné par la poulie asymétrique 26, Le pro- fil de la poulie asymétrique 26 sera exécuté de sorte que la surface extérieure du secteur 4 roule sans glisser sur le premier rouleau 7 en vue de prélever un mince film de colle, qu'il roule sans glisser sur l'étiquette 6 si- tuée dans le contenant 5 de manière à la prélever et en- fin qu'il roule sans glisser sur le deuxième rouleau il dans le but de permettre à celui-ci de prendre l'éti- quette, au moyen de pinces mécaniques non illustrées sur les figures, et de la transférer sur le produit auquel elle est destinée (bouteilles, boites, etc). Lors de sa mise en oeuvre l'invention pourra prendre des formes différentes par rapport à celle illus- trée ci-dessus, on pourra par exemple éliminer les deux poulies 31 et 32 en reliant directement la poulie asymé- trique 26 à la poulie 36, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. - R E V E N D I C A T I O N S 1) Dispositif à secteur rotatif pourvu de vitesse angulaire variable destiné au prélèvement et au transfert d'étiquettes dans des machines à étiqueter automatiques, du type comportant un plateau de support ( 1), emboîté sur un arbre vertical ( 2), tournant à une vitesse angulaire constante, duquel est solidaire une pluralité de secteurs ( 4) tournant, chacun autour d'un axe vertical correspondant ( A), à une vitesse angulaire variable selon une loi de mouvement préfixée, lesdits secteurs rotatifs ( 4) venant en contact successivement, par leur surface latérale cour- be, avec un premier rouleau ( 7),garni de colle, qui tour- ne à une vitesse angulaire constante, avec une étiquette située dans un contenant fixe ( 5) faisant fonction de ma- gasin et avec un deuxième rouleau ( 11), pourvu de pinces de saisie de ladite étiquette ( 6), qui tourne à une vites- se angulaire constante, caractérisé en ce que ladite loi de mouvement préfixée est déterminée au moyen d'une cour- roie dentée ( 27) reliée de manière cinématique à une pou- lie circulaire dentée ( 36), coaxiale avec un secteur ro- tatif correspondant ( 4) et solidaire de celui-ciet & une poulie asymétrique dentée ( 26) emboîtée sur ledit arbre vertical ( 2), fixe en position, les droites génératrices de la surface latérale de la poulie asymétrique ( 26) é- tant parallèles à l'axe longitudinal de l'arbre vertical ( 2) et placées à une distance variable de celui-ci selon les variations de vitesse angulaire prévues pour chacun desdits secteurs rotatifs ( 4) suivant la position rela- tive de chacun de ceux-ci par rapport à ladite poulie asymétrique ( 26). 2) Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'on prévoit, en correspondance de chacun 11 - desdits secteurs rotatifs ( 4), un tendeur de courroie ( 37) formé du tendeur ( 38) monté sur un bras oscillant ( 39) pivoté sur l'axe vertical (A) dudit secteur ro- tatif ( 4), ce tendeur de courroie ( 37) étant destiné à absorber les variations de géométrie de la position de la courroie dentée ( 27) qui s'enroule sur la poulie a- symétrique ( 26) pendant la rotation du plateau de sup- port'( 1). 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2, io caractérisé en ce qu'on prévoit deux poulies ( 31-32) circulaires dentées coaxiales, ayant des diamètres dif- férentes, solidaires du plateau de support ( 1), sur les- quelles sont respectivement montées une courroie dentée ( 33), reliée à la poulie circulaire ( 36), et la courroie dentée ( 27) reliée au tendeur ( 38) et à la poulie asymé- trique ( 26), cette paire de poulies dentées ( 31-32) créant un convenable rapport de transmission entre la poulie circulaire ( 36) et la poulie asymétrique ( 26), ce qui permet de réduire l'encombrement de cette der- nière. 4) Dispositif selon les revendications 1 à 3, ca- ractérisé en ce que tous les organes de transmission sont constitués de courroies dentées et poulies dentées entre lesquelles existe une liaison cinématique.