Brevet FR2498559A1 — publié le 19820730

La présente invention concerne un appareil pour le contrôle des opérations le long de la chaîne de travail d'une machine d'embal- lage et plus particulièrement d'une machine d'emballage produisant des emballages - "blisters" ou similaires. On sait que dans les machines d'emballage qui présentent, dans le cas des machines automatiques du type cyclique, des caracté- ristiques de structures et de fonctionnement assez complexes, le produit fini individuel fourni par une machine de ce genre est le résultat d'opérations nombreuses et complexes effectuées par des organes (moyens de transfert, d'alimentation des matériaux d'embal- lage et des produits emballés, de coupe, etc.) dont chacun est doté d'un propre cycle de fonctionnement et tire son propre mouvement (continu, intermittent, alternatif, etc.) d'une source commune, telle qu'un arbre tournant d'un mouvement continu et entraîné, directement ou par l'intermédiaire de moyens de liaison mécaniques, par le moteur de la machine. De telles opérations sont naturellement exécutées suivant un ordre bien déterminé et avec le respect de relations précises et constantes de phases entre les cycles de fonctionnement de ces organes et la conservation dans le temps de ces relations de phases est une garantie non seulement d'un bon fonctionnement de la machine mais errOEe de l'dbtention de produits finis de qualité parfaite. Ces relations de phases sont habituellement visualisées par l'ensem- ble des diagrammes reproduisant les lois du mouvement de chacun des organes intervenant cycliquement, ces diagrammes étant tracés par rapport à une référence commune, et pbls précLsment en fonction de la position angulaire, mesurée en degrs, à partir d'une position O déterminée, de l'arbre rotatif à mouvement continu, arbre qui est appelé normalement "arbre cyclique", tandis que l'on appelle "cycle machine" ou plus simplement "cycle", une rotation de 3600 de cet arbre à partir de sa position 0. Ces machines font largement appel à des organes qui, en étant associés à des moyens de contrôle et de détection de divers types, sont destinés à intervenir dans le processus de production, sporadi- quement ou encore périodiquement, mais à une fréquence bien infé- rieure à celle des organes précités. Parmi ces dispositifs, on peut citer par exemple ceux qui sont destinés à la substitution périodi- que des bobines de matériaux d'emballage en voie d'épuisement, les éjecteurs des produits incomplets ou mal confectionnés, etc. Du fait que ces derniers organes se trouvent habituellement à l'arrêt, leur actionnement et réaisé par l'intermédiaire de moyens moteurs,indépen- dants ou dérivé de la chaîne motrice de la machine,uniquement lorsque l'intervention de ces moyens de contrôle ou de détection se révèle être exigée. Cette intervention doit par ailleurs inter- venir avec des relations de phases précises par rapport aux lois qui règlent l'intervention des organes intervenant cycliquement et dont on a parlé précédemment. On peut considérer par exemple à cet égard le cas d'un éjecteur qui, devant expulser un produit défectueux à partir d'un moyen de transfert à mouvement intermittent, doit attendre que ce dernier se trouve à l'arrêt. Ainsi qu'il est bien connu, la coordination en phase entre les organes qui interviennent habituellement dans les diverses opérations de production et' les organes intervenant seulement de temps à autres, est obtenue par l'intermédiaire de l'arbre cyclique et plus précisément l'autori- sation de mise en marche de ces derniers moyens, déjà prédisposés au fonctionnement sous l'action des moyens de contrôle et de détection, est fournis avec la relation de phase requise, à partir de moyens solidaires de l'arbre cyclique, par une voie électromécanique ou bien, dans le cas de machines complexes à cadence de production unitaire élevée, par voie électronique. Si on se réfère plus particulièrement aux machines d'emballage sous forme d'emballages - blisters, ceux-ci sont obtenus, comme il est bien connu, à partir d'une bande continue en faisant avancer, le long de la chaîne de travail de la machine, une bande de matière thermodéformable déroulée à partir d'une bobine et en soumettant cette bande à une série d'opérations successives le long de la chaine de travail, en correspondance avec les divers postes de la machine d'emballage. Dans une machine d'emballage de ce genre connue, fabriquée et vendue par la demanderesse sous la marque IMA C 60, la bande de matière thermodéformable est tout d'abord soumise à une action de chauffage différencié puis à l'action de moyens de formage de la bande préchauffée pour la formation d'alvéoles ou cellules (blis- ters) de conditionnement des divers produits devant être emballés. La bande d'alvéoles (blisters) ainsi conformée est ensuite amenée à passer, au cours de son mouvement d'avancement le long de la chaîne de travail précitée de la machine d'emballage, à travers un poste d'alimentation des produits emballés, lesquels viennent se loger les uns après les autres, individuellement, dans les diverses alvéo- les, puis à travers un poste de fermeture par scellement hermétique de ces alvéoles contenant chacune l'un des produits précités embal- lé, cette fermeture étant réalisée grftce à la superposition,à la bande de matière thermodéformable conformée et alimentée en produits emballés, dine seconde bande, généralement en aluminium, pouvant être soudée à la première bande en matière thermodéformable, ce qui per- met d'obtenir ainsi la bande continue précitée d'emballage "blisters". La bande continue de ces emballages "blisters" ainsi obtenue est enfin soit introduite dans une machine successive pour y subir des traitements ultérieurs avant les opérations de séparation et d'emballage, soit amenée à passer à travers un poste de séparation de la même machine d'emballage ou, par l'intermédiaire de moyens de coupe, on procède à la séparation périodique, successivement, des emballages "blisters" individuels, lesquels sont ensuite soit empilés suivant la disposition régulière occupée au cours de la phase de séparation, c'est-à-dire en superposition normale pour être, à la fin du cycle de production, insérés dans des étuis de condi- U- Wtionnement, soit alimentés successivement vers uneautre machine d'empaquetage. Le mouvement d'avancement de la bande le long de la chaîne de travail d'une telle machine d'emballage IMA C 60 est réalisé d'une manière continue jusqu'au poste de fermeture par scellement hermé- tique des alvéoles, au moyen d'un ou plusieurs rouleaux d'entraîne- ment disposés à ce poste de fermeture, de manière à effectuer éga- lement,pr un rouleau contrepartie etun rouleau thermosoudeur, la thermosoudure assurant le scellement hermétique des deux bandes superposées,puis d'une manière intermittente ou pas-à-pas dans le cas précité de la séparation immédiate de la bande en emballages "blisters" successifs individuels à travers le poste de séparation, en créant ainsi une boucle entre le poste de fermeture et le poste de séparation. Dans le cafoe de la coordination en phase par voie électronique entre les organes qui interviennent habituellement dans les diverses opérations de production et les organes intervenant seulement de temps en temps de cette machine d'emballage à emballages - "blisters" à la cadence de production unitaire élevée, le but principal de la présente invention est de fournir un appareil pour contrôler le remplissage des alvéoles de conditionnement du produit à emballer et pour vérifier simultanément la longueur de la boucle existant en- tre le poste de fermeture à scellement hermétique des alvéoles de conditionnement et le poste de séparation de la bande continue en emballages - "blisters" successifs individuels. Un autre but de la présente invention est d'atteindre le précédent au moyen d'un appareil structuré de manière à ne pas faire dépendre le contrôle du remplissage des alvéoles et par la suite des opérations successives éventuelles de rejet des produits défectueux ou incomplets, de l'efficacité du dispositif de commande de la lon- gueur de la boucle de bande continue d'emballages "blisters". Un autre but de l'invention est de parvenir au but précédent au moyen d'un appareil ayant une structure telle qu'elle permette d'effectuer également en même temps le contrôle de la séquence des phases opérationnelles successives d'avancement. Un autre but de l'invention est d'atteindre les buts précé- dents au moyen d'un appareil dont la structure permette de programmer les phases d'avancement. Un autre but de l'invention, et non le dernier, est de parve- nir aux buts pinités au moyen d'un appareil ayant une structure par- ticulièrement simple et efficace, et par dessus tout, d'un coût relativement économique compte tenu des résultats obtenus au moyen de cet appareil. A cet effet, cet appareil pour le contrôle des opérations effectuées le long de la chaîne de travail de machines d'emballages, en particulier pour contrôler le remplissage des alvéoles ou cellu- les de conditionnement du produit à emballer et pour vérifier simul- tanément la longueur de la boucle dans la machine d'emballage à emballages - "blisters", dans laquelle ceux-ci sont obtenus dans une bande continue en faisant avancer, le long de la chaîne de travail de la machine, une bande de matière thermodéformable dévidée à partir d'une bobine et en soumettant cette bande à une série d'opé- rations successives le long de la chaîne de travail, à l'endroit de différents postes, cette bande avançant en synchronisation de phases, suivant un mouvement continu, à travers un poste de chauffage diffé- rencié et de formage pour la formation des alvéoles ou cellules ("blisters") de conditionnement des produits individuels devant être emballés, un poste d'alimentation des produits à emballer, lesquels viennent se loger les uns après les autres, individuellement, dans les alvéoles, un poste pour la fermeture par scellement hermé- tique des alvéoles de conditionnement contenant chacune l'un des produits précités à emballer, grâce à la superposition,sur la bande elle-même de matière thermodéformable, d'une seconde bande, généralement en aluminium, pouvant être soudée à la première bande en matière thermodéformable, et ensuite,suivant un mouvement inter- mittent,à travers un poste de séparation en emballages - "blisters" successifs individuels, en donnant ainsi lieu à la formation d'une boucle entre le poste de fermeture et le poste de séparation, caractérisé en ce qu'il comprend, principalement, un dispositif de lecture de la présence du produit à emballer dans les alvéoles ou cellules de conditionnement de la bande de matière thermodéformable, un dispositif détectant l'absence de ce produit, un dispositif de perforation de la bande le long du trajet suivi par la seconde bande, un dispositif à ligne à retard ou registre à décalage, un dispositif de lecture des perforations effectuées par le dispositif perforateur dans la seconde bande, entre la boucle de la bande et le poste de séparation, et une porte OU exclusif, le dispositif de lecture de la présence du produit emballé dans les alvéoles de conditionnement et le dispositif de perforation de la seconde bande étant situé, le long des bandes respectives, en amont du poste de fermeture par scellement hermétique, à des distances égales de ce poste, et étant relié électriquement respectivement à l'entrée et à une sortie du dispositif détecteur d'absence de produit, le registre à décalage étant connecté électriquement, par son entrée, à une seconde sortie du dispositif détecteur d'absence de produit et, par sa sortie, à l'organe de commande d'un éjecteur d'un poste de rejet des produits incomplets situé en aval du poste de séparation, le dispositif de lecture des perforations étant relié électriquement à l'une des entrées de la porte OU exclusif dont une seconde entrée est à son tour reliée électriquement à l'un des étages du registre à décalage, la sortie de la porte OU exclusif étant connectée à un dispositif d'arrêt de la machine d'emballage et également un dis- positif de signalisation d'une erreur de la longueur prédéterminée de la boucle. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en perspective frontale d'une machine d'emballage du type à emballages - "blisters" dans laquelle est utilisé un appareil de contrôle suivant l'invention, les parties intéressées par l'invention elle-même étant mises en évidence; La figure 2 est un schéma synoptique de l'appareil de contrôle; La figure 3 est un schéma synoptique d'une partie du même appareil de contrôle. Comme il a été dit précédemment, une bande d'emballages 1 du type "blisters", produite par exemple par la machine d'emballage précitée du type IMA C 60, représentée schématiquement sur la figure 1, est obtenue en faisant avancer, le long de la chaîne de travail horizontale de cette machine d'emballage, une bande 2 en une matière thermodéformable déroulée à partir d'une bobine 3 et en soumettant cette bande à une succession d'opérations le long de la chaîne de travail, ces opérations étant effectuées à des postes de travail correspondants de la machine d'emballage. En un premier lieu, la bande 2 est soumise, à un poste A, d une opération de chauffage au moyen de platineschauffantes4 à action chauffante différenciée, puis à l'action de moyen 5 de formage de la bande 2 de matière thermodéformable préchauffée pour la formation, dans cette bande 2, d'alvéoles 6 (blisters"), alignées à la fois transversa- lement et longitudinalement entre elles, ces alvéoles étant desti- nées à contenir les produits individuels emballés qui ne sont pas représentés sur les figures du dessin annexé. Cette bande 2 de matière thermodéformable, conformée de cette façon avec des alvéoles 6 ("blisters")est entraînée par des rouleaux 7 et 8 et elle est amenée à passer, au cours de son mouvement d'avancement le long de la chaîne de travail précitée de la machine d'emballage, à travers un poste B d'alimentation des produits à emballer. Ces produits viennent se loger individuellement, à ce poste, dans les alvéoles 6 ("blisters") et ensuite la bande passe à travers un poste C destiné à assurer la fermeture hermétique des alvéoles 6 contenant chacune l'un des produits à emballer. Cette fermeture réalisée par la superposition à la bande 2 de matière thermodéformable, laquelle a été conformée et alimentée en produits à emballer, une seconde bande 9, généralement en aluminium, pouvant être soudée à la pre- mière bande en matière thermodéformable, permettant ainsi d'obtenir la bande continue d'emballages - "blisters" 1. Une bande continue ainsi obtenue d'emballages "blisters" 1 est ensuite, comme il a été dit précédemment, soit fournie à une machine suivante pour des traitements ultérieurs, soit envoyée à un poste D de la même machine d'emballage apparaissant sur la figure 1. A ce poste, un dispositif de coupe assure le découpage de la bande continue en emballages "blisters" successifs individuels, et ceux-ci sont ensuite soit évacués, soit empilés suivant la disposition régulière occupée pendant la phase de séparation, c'est-à-dire en superposition normale, pour être insérés, à la fin du cycle de travail, dans des étuis de condition- nement, à un poste F en passant à travers un poste précédent E o un élément qui est par exemple inhérent à la nature du produit conditionné, est associé à la pile d'emballage "blisters", ces emballages pouvant être aussi alimentés successivement en direction d'une machine suivante pour l'empaquetage. Le mouvement d'avancement des bandes 2 et 9 de la machine représentée sur la figure 1 s'effectue d'une manière continue jusqu'au poste C de scellement hermétique des alvéoles 6 destinées à contenir le produit emballé, tandis qu'en aval de ce poste de scellement C la bande d'emballages "blisters" résultante 1 est alimentée d'une manière intermittente ou pas-à-pas au poste D, pour la séparation de cette bande en emballages - "blisters" suc- cessifs individuels en donnant ainsi lieu à la formation d'une bou- cle 10 entre les deux postes de scellement C et de séparation D, de la même façon que ceci se produit dans toutes les machines dans lesquelles on passe d'un mouvement continu à un mouvement inter- mittent. Sur la figure 2 est représenté l'appareil destiné à contrôler le remplissage des alvéoles 6 contenant le produit à emballer et à vérifier simultanément la longueur de la boucle 10 de la bande e>, M', e,- 4 il î 71 1 entre le poste C de scellement hermétique des alvéoles 6 contenant le produit à emballer et le poste D de séparation de la bande 1 en emballages "blisters" successifs individuels, en combinaison avec l'appareil G (voir la figure 1) assurant la coordination en phases, par des moyens électroniques, entre les organes précités qui interviennent habituellement dans les diverses opérations dy cycle de travailet es organe intervenant de temps à autre dans la machine de confection d'emballages-"blisters" de la demanderesse. Cet appareil comporte un dispositif 12 de lecture de la pré- sence du produit à emballer à l'intérieur des alvéoles de condition- nement 6, un dispositif 11 détectant l'absence de ce produit, un dispositif 13 perforateur de bande placé le long du trajet de la bande 9, un dispositif 14 à ligne à retard ou registre à décalage, un dispositif 15 de lecture des perforations réalisées par le dispositif perforateur 13 dans la bande 9, disposé entre la boucle et le poste de séparation D, et une porte OU exclusif 16. Le dispositif 12 de lecture de la présence du produit à emballer à l'intérieur des alvéoles de conditionnement 6 de la bande 2 et le dispositif 13 de perforation de la bande 9 sont situés, le long des bandes respectives 2 et 9, en amont du poste de scellement hermétique C, et à des distances égales de ce poste, et ils sont reliés électriquement (voir la figure 2) respective- ment à l'entrée et à une sortie du dispositif 11 détectant l'absence de produit, ce dernier étant du type connu comprenant un compteur et un comparateur en série et en relation de phases entre eux, à composantsbistables. Le registre à décalage 14 qui est du type programmable, est relié électriquement, par son entrée, à une seconde sortie du dispositif Il détectant l'absence de produit, tandis que sa sortie est connectée à l'organe de commande d'un éjecteur d'un poste H de rejet des produits incomplets, prévu en aval du poste de séparation D. Le dispositif 15 de lecture des perforations de la bande d'emballages"blisters" 1 5 lesquelles ont été pratiquées précédemment dans la bande 9 d'une manière qui sera explicitée par la suite, est relié électriquement à une entrée de la porte OU exclusif 16 dont une seconde entrée est connectée à l'un des étages du registre à décalage 14. La sortie de la porte OU exclusif 16 est à son tour reliée (voir également la figure 3) aux organes de commande 17 et 18 de mécanisme d'arrêt de la machine d'emballage, ainsi qu'à un organe 19 d'un mécanisme de signalisation d'erreur de la longueur prédéterminée de la boucle , comme on le verra plus loin. Sur la figure 3 est également indiqué un interrupteur 20 de remise en marche de départ manuel de la machine d'emballage. L'appareil suivant l'invention qui a été décrit ci-dessus fonc- tionne de la manière suivante: Le dispositif de lecture 12 situé entre le poste B d'alimenta- tion du produit à emballer et le poste de scellement hermétique C détecte la présence du produit à emballer à l'intérieur des alvéoles de conditionnement 6 de la bande 2 avançant d'un mouvement continu, et lorsqu'il relève une absence du produit dans les alvéoles de con- ditionnement, il envoie une impulsion correspondante au dispositif détecteur d'absence Il. Une impulsion de commande correspondante est alors envoyée, en phase avec l'appareil G (figure 1) de synchronisa- tion des organes actifs de la machine d'emballage, à travers la sortie du dispositif détecteur d'absence 11, au premier étage du registre à décalage 14, ainsi qu'à l'organe de commande de l'élément perforateur 13a du dispositif de perforation 13. Ceci entratne la perforation de la bande 9 dans la zone destinée à couvrir ultérieure- ment la zone de la bande 2 devant former un emballage-blister dans lequel au moins un alvéole se trouve être libre. L'inpulsion de commande envoyée au registre à décalage 14 par- vient ensuite, à des instants ou pas programmés,d'abord àune première entrée de la porte OU exclusif 16 puis à la sortie de cette porte. Cette impulsion est ensuite transmise à l'organe de commande de l'élé- ment éjecteur du poste Hpour écarter l'emballage-blister incomplet, si en concordance avec cette impulsion de commande parvenue à la pre- mière entrée de la porte OU exclusif 16 la perforation sur la bande 1 d'emballage-blisters se trouve être en regard du dispositif de lec- ture 15. Dans ce cas ce dispositif envoie une impulsion de blocage à la seconde entrée de la porte OU exclusif 16, en inhibant sa sortie, tandis que s'il y a un déphasage de l'impulsion de blocage émise par le dispositif de lecture 15 par rapport à l'impulsion de commande appliquée à la première entrée de la porte OU exclusif 16, on obtient à partir de cette porte une impulsion de commande à sa sortie qui provoque l'arrêt de la machine et la signalisation d'une erreur de :,*",, ', II 1 . 1 longueur de la boucle 10 (voir la figure 3). Comme on peut le constater, l'appareil suivant l'invention per- met pratiquement d'atteindre parfaitement tous les buts fixés et en particulier celui relatif à la csctéris4que suivant laquelle le rejet des emballages-blisters complets n'est pas rendu dépendant de l'effi- cacité du dispositif de contrôle de la longueur de la boucle. Natu- rellement dans l'actionnement d'un appareil de contrôle ainsi décrit il est possible d'apporter à la structure de cet appareil défini ci- dessus toutes les modifications et variantes suggérées par la pratique et par son utilisation, ces variantes entrant dans le cadre de la présente demande de brevet. REVENDICATIONS 1. Appareil pour le contrôle des opérations effectuées le long de la chaîne de travail de machines d'emballages, en particulier pour contrôler le remplissage des alvéoles ou cellules de conditionne- ment du produit à emballer et pour vérifier simultanément la lon- gueur de la boucle dans la machine d'emballage à emballage-"blis- ters", dans laquelle ceux-ci sont obtenus dans une bande continue en faisant avancer, le long de la chaîne de travail de la machine, une bande de matière thermodéformable dévidée à partir d'une bo- bine et en soumettant cette bande à une série d'opérations suc- cessives le long de la chaîne de travail, à l'endroit de diffé- rents postes, cette bande avançant en synchronisation de phases, suivant un mouvement continu, à travers un poste de chauffage différencié et de formage pour la formation des alvéoles ou cel- lules ("blisters") de conditionnement des produits individuels devant être emballés, un poste d'alimentation des produits à emballer, lesquels viennent se loger les uns après les autres, individuellement, dans les alvéoles, un poste pour la fermeture par scellement hermétique des alvéoles de conditionnement conte- nant chacune l'un des produits précités à emballer, grâce à la superposition, sur la bande elle-même de matière thermodéformable, d'une seconde bande, généralement en aluminium, pouvant être soudée à la première bande en matière thermodéformable, et ensui- te, suivant un mouvement intermittent, à travers un poste de sé- paration en emballages - "blisters" successifs individuels, en donnant ainsi lieu à la formation d'une boucle entre le poste de fermeture et le poste de séparation, caractérisé en ce qu'il comprend, principalement, un dispositif (12)de lecture de la présence du produit à emballer dans les alvéoles ou cellules de conditionnement de la bande (2) de matière thermodéformable, un dispositif (11) détectant l'absence de ce produit, un dispositif (13) de perforation de la bande le long du trajet suivi par la seconde bande (9), un dispositif à ligne à retard ou registre à décalage (14), un dispositif (15) de lecture des perforations effectuées par le dispositif perforateur (13) dans la seconde bande (9), entre la boucle (10) de la bande et le poste de séparation (D), et une porte OU exclusif (16), le dispositif (12) de lecture de la présence du produit emballé dans les alvéoles de conditionnement et le dispositif (13) de perforation de la secon- de bande (9) étant situés, le long des bandes respectives, en amont du poste de fermeture par scellement hermétique (C), à des distances égales de ce poste, et étant reliés électriquement res- pectivement à l'entrée et à une sortie du dispositif (11) détec- teur d'absence de produit, le registre à décalage (14) étant connecté électriquement, par son entrée,à une seconde sortie du dispositif (11) détecteur d'absence de produit et, par sa sortie, à l'organe de commande d'un éjecteur (}1) d'un poste de rejet des produits incomplets situé en aval du poste de séparation (D), le dispositif (15) de lecture des perforations étant relié électri- quement à l'une des entrées de la porte OU exclusif (16) dont une seconde entrée est à son tour reliée électriquement à l'un des étages du registre à décalage (14), la sortie de la porte OU ex- clusif (16) étant connectée à un dispositif (17, 18) d'arrêt de la machine d'emballage et également un dispositif (19) de signa- lisation d'une erreur de la longueur prédéterminée de la boucle. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (12) de lecture de la présence du produit à emballer à l'intérieur des alvéoles de conditionnement et le dispositif (15) de lecture des perforations dans la bande d'emballages- "blisters" ont une structure du type comprenant des éléments à cellule photoélectrique, tandis que le registre à décalage (14) a une structure du type programmable.