Brevet FR2513002A1 — publié le 19830318

MACHINE DE MARQUAGE, EN PARTICULIER POUR DES FILS ELECTRIQUES. La présente invention s'applique à une machine de marquage pour des produits qui peuvent défiler longitudinalement devant une tête de marquage tels que des fils électriques, des tubes, des bandes et sur lesquels on désire porter au moins à leurs extrémités, et de préférence regulièrement et à des intervalles pas trop éloignes les uns des autres, des marques qui soient si possible indélébiles. Une autre caractéristique généralement recherchee pour tous les marquages concerne la facilité de lecture qui s'obtient en particulier en utilisant des couleurs de marquage différentes et très contrastees par rapport à la couleur de base du produit à marquer. Les marques les plus indélébiles sont généralement constituées par des frappes, à froid ou par fusion quand le produit fond à température relativement basse, dans la masse du produit lui-même. Le marquage idéal qui combine une bonne lisibilité de la marque et son caractère relativement indélébile doit donc combiner le marquage de couleur et la frappe du produit. Si l'on examine plus particulièrement le cas des fils électriques préisolés, on voit que les difficultés de marquage sont encore accrues par la texture souvent très molle de l'isolant qui recouvre le ou les fils et plus encore par le diamètre relativement faible des fils à marquer. Parmi les procédés de marquage connus pour les fils électriques, on peut citer la pose manuelle d'embouts et de bagues de couleurs différentes et généralement numérotées. Cette méthode de marquage très efficace est néanmoins prohibitive pour la plupart des utilisations des fils électriques. Un autre mode de marquage connu consiste à utiliser systématiquement des fils électriques dont les isolants sont teintés dans la masse ou en surface à des couleurs différentes et bien typées. Ce type de marquage très largement utilisé dans les installations electriques où l'on repère notamment le fil de phase unique en rouge et, le cas échéant, les trois fils de phase de la distribution triphasée avec les trois couleurs fondamentales jaune, bleu, rouge, ne convient pas pour réaliser des installations électriques exigeant dE nombreux repères car les combinaisons de couleurs sont limitées et risquent de ne pas être perçues par les opérateurs qui sans être systématiquement daltoniens ne repèrent les couleurs qu'après une longue éducation visuelle. Le meilleur moyen de marquage pour les installations de fils électriques à nombre élevé de combinaisons et où l'on désire que le marquage reste relativement indélébile est obtenu par vulcanisation à chaud sur l'isolant du fil électrique d'une marque portant des couleurs et des indices differents. La couleur facilite la lisibilité, notamment à distance, les indices permettant d'obtenir un nombre très élevé de combinaisons de marquage et la vulcanisation rend le marquage pratiquement indélébile. Ce procédé de marquage tend à se substituer à celui de la pose manuelle d'embouts et de bagues qui, en particulier dans le domaine de la construction automobile, exigeait des temps de fabrication élevés car il nécessitait une reprise après la coupe et le dénudage des embouts des fils, ainsi qu'une gestion des stocks onéreuse et incompatible avec les moyens de production automatisés. Les machines de marquage à chaud utilisées pour les produits susceptibles de défiler tels que les bandes et les tubes en matière plastique et, en particulier, celles utilisées pour le marquage des fils électriques préisolés à partir d'un ruban de marquage, ont révélé à l'usage de nombreux inconvénients parmi lesquels on peut citer:: - la quasi impossibilité de changer rapidement le ruban de marquage, - la gêne très grande que représente la tête chauffage de marquage qui provoque un risque de brûlure à chaque manipulation du ruban de marquage, - le mauvais guidage du ruban qui provoque sa casse fréquente, - le manque de repérage de la casse ou de la fin de course du ruban de mar quage, - la perte des parties du ruban de marquage engagées dans la machine à chaque changement de couleur de ruban avant 1 'épuisement du ruban, - les difficultés de réglage du pas de marquage. L'un des buts de la presente invention est de pallier certains des inconvénients qui viennent d'être énumérés et de mieux répondre aux divers besoins et désiderata des utilisateurs des machines de marquage pour des produits susceptibles de defiler,en en particulier pour des fils électriques. A cet effet, la machine de marquage au défilé pour des éléments longitudinaux tels que des fils électriques, des tubes, des bandes, du type comportant, d'une part, une tête de marquage qui vient frapper l'élément pour y fixer une marque par des moyens tels que l'impression, le collage ou la soudure et, d'autre part, des moyens d'entraînement et de guidage de l'élément à marquer pour le faire défiler en position devant la tête de marquage, est caractérisée en ce que la marque fixée sur l'élément est portée, avant sa fixation sur l'élément par la tête de marquage, par au moins un ruban monté dans un bloc de deux bobines d'enroulage formant une cassette aisément amovible d'un support de la machine et dont au moins l'une des bobines tractrices est entrainée en rotation synchronisée avec la frappe de la tête de marquage pour faire avancer le ruban d'un pas apres chaque marquage. Grâce à ce mode de réalisation de la machine, il devient possible de changer très rapidement le ou les rubans de marquage en retirant la cassette du ruban et en la remplaçant par une autre préparée à part et tenue en stock. Ce type de machine peut utiliser plusieurs rubans de marquage simultanes contenus chacun dans une cassette, ces cassettes étant disposées en file sur leur support. La tête de marquage est susceptible de recevoir plusieurs porteurs d'empreinte de marquage aisément amovibles et correspondant chacun à l'un des rubans de ces cassettes. La machine selon l'invention permet ainsi en cours de marquage complexe d'un fil électrique recevant par- exemple trois bagues ou marques vulcanisées à chaud et sur chacune desquelles sont portés des indices différents, de changer rapidement la couleur et/ou l'indice porté sur une seule de ces bagues en changeant la cassette correspondant à la couleur et/ou respectivement le porteur d'empreinte. Les cassettes peuvent être fournies prêtes à l'usage par le fabricant des rubans de marquage ou bien être regarnies en ruban à proximité de la machine pendant les temps libres laissés à l'opérateur. En combinaison avec la ou les cassettes de ruban, la machine comporte au moins un détecteur de présence du ruban apte àcommander l'arrêt des moyens d'entraînement de l'élément à marquer en cas d'absence, de rupture ou de blocage du ruban. On évite ainsi de voir le fil continuer défiler sans recevoir de marquage correct et de devoir rechercher manuellement les marquages déficients. Selon un perfectionnement important de -la machine de marquage, les moyens d'entraînement et de guidage des éléments longitudinaux tels que le fil électrique peuvent comporter un organe de contrôle de la longueur de défilement de l'élément avant marquage1 cet organe étant synchronisé avec un organe de coupe et/ou de dénudage (dans le cas d'un fil électrique) de l'élément afin de réaliser simultanément le marquage de l'élément et au moins une autre opération sur cet élément telle que sa coupe à longueur et/ou le dénudage de ses extrémités dans le cas d'un fil électrique. Selon un mode de réalisation de la machine de marquage tres apprécié des opérateurs, la tête de marquage comporte une tête chauffante susceptible d'être dégagée rapidement à distance du voisinage du ruban pour permettre la pose et/ou l'extraction aisée des cassettes de ruban sans risque de brûlure pour l'opérateur. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illustratif mais non limitatif. a Figure 1 est une vue en perspective des parties actives et caractéristiques de la machine selon l'invention. La Figure 2 est la meme vue en perspective de la machine au moment du changement d'une cassette par un opérateur. La machine représentée sur les figures comporte un corps constitué d'un socle 1 et d'un bâti 2 en col de cygne articulé autour d'un axe 3 sur le bâti et susceptible de basculer sous l'action d'un vérin à fluide 4. Le bâti 2 porte une tête de marquage 5 chauffée par une résistance électrique 6 dont est figurée l'entrée du câble électrique d'alimentation. La tête de marquage 5 est susceptible d'être actionnee sur une faible course par un vérin de marquage 7 qui est représenté partiellement sur la Figure 2 et qui peut rester sous pression pendant une durée variable réglée par une minuterie non représentée. Des porteurs d'empreinte 8 viennent s'emboîter dans des logements correspondants de la tête de marquage 7.Ces porteurs d'empreinte sont chauffés par la résistance électrique 6 et possedent une empreinte 26 dotée généralement de chiffres et/ou de lettres dont la largeur peut être adaptée à celle d'un fil électrique préisolé 9 dont l'isolant extérieur réalisé en matière plastique relativement molle doit être pourvu d'un marquage constitué généralement d'une plaque ou d'un anneau de couleur vulcanisé à chaud et sur lequel sont reportés des indices de chiffres et/ou de lettres. Le marquage est reporté à chaque extrémité des coupes du fil électrique et, le cas échéant, à des intervalles réguliers tout le long-du fil. Les divers organes de contrôle de la machine de marquage sont fixes sur le socle 1. Parmi ces organes, on remarque tout d'abord les moyens d'entrainement et de guidage du fil 9 constitué d'un bloc d'entraînement 10 contenant une matrice guide-fil 11 adaptée à chaque diamètre extérieur de fil et des détecteurs 12 de présence d'un ruban de marquage 13 apte à arrêter l'avance du guide-fil 11 en cas d'absence du ruban 13. Selon l'invention, les plaques ou les anneaux de marquage sont portés par le ruban 13 qui est monté dans un bloc de deux bobines d'enroulage 14 et 15 constituant une cassette 16 aisément amovible du bloc d'entrainement 10 formant support. La bobine 14 est montée libre sur un axe support 17 de la cassette 16, tandis que la bobine 15 porte un axe d'entraînement 18 figuré sous la forme d'un six pans creux sur la Figure 1. Le ruban 13 vient s'enrouler sur la bobine 15 qui est reliée à un arbre de contrôle en rotation 19 après mise en place de la cassette 16. Selon un mode de réalisation courant représenté sur la Figure 1, l'arbre de contrOle 19 constitué par une barre à six pans est introduit dans le six pans creux de la bobine 15 qui est rendue solidaire d'une roue libre 20 reliée à un vérin à fluide 21 d'entraînement pas à pas qui,à chaque actionnement de la tête de marquage 5 par le vérin de marquage 7,tourne d'un pas, ce qui fait avancer le ruban 13 d'un pas correspondant à chaque marquage du fil 9. L'arbre de contrôle 19 est porté par un palier 22 fixé sur le socle 1 et est relié à des moyens d'indexage et de verrouillage 23. Un bouton de commande manuelle 24 permet de positionner l'arbre 19 avant la mise en route de la machine. Pour expliciter la mise en route et le fonctionnement de la machine, on doit se reporter aux Figures 1 et 2. Le bâti 2 en col de cygne est amené en position ouverte par le vérin 4. Les porteurs d'empreinte 8 prévus pour le fil électrique 9 à marquer sont mis en place dans la tête de marquage 5 ainsi que la matrice guide-fil 11 correspondant au diamètre du fil 9 dont l'extrémité est passée à travers la fente de ce guide-fil. Comme représenté sur la Figure 2, l'opérateur 25 place les cassettes 16 correspondant aux couleurs de marquage prévues, sur leur support du bloc d'entraînement 10. L'arbre de contrle 19 est engage dans les six pans creux des bobines 15 des cassettes 16. L'extrémité libre du fil 9 est engagée, le cas échéant, dans un organe complémentaire de coupe à longueur et/ou de dénudage du fil 9. L'opérateur règle les minuteries des boutons d'actionnement du vérin 7 et rabat le bâti 2 en position active de telle façon que les empreintes 26 des porteurs d'empreinte 8 viennent à proximité immédiate de la surface du fil 9.L'opérateur 25 peut alors appuyer sur le bouton de démar- rage de la machine de marquage, l'entratnement du fil 9 par le guide-fil 11 commence des que la température des porteurs d'empreinte 8 est indiquée comme suffisante par un thermostat de réglage. A des intervalles réguliers de l'avance du fil 9, celui-ci est stoppé et le vérin de marquage 7 est mis sous pression pour appliquer fortement les empreintes 26 sur le ruban 13 et la surface du fil 9 pendant une durée réglée par une minuterie et suffisante pour provoquer le collage par vulcanisation sur la surface du fil de la marque de couleur portée par le ruban 13 et l'impression par fusion sur cette marque (en plaque ou en anneau) des indices portés par les empreintes 26. Dès qu'une série de marquage est terminée et en supposant par exemple que seul l'une des empreintes et l'un des rubans soient à changer, l'opérateur 25 reliez à l'aide du vérin 4 la tête de marquage 5 encore brûlante et dépose la cassett 16 à changer pour la remplacer par une autre. il dépose ensuite et repose à l'aide d'une pince pour éviter de se brûler le ou les porteurs d'empreinte 8 à changer et il peut engager une nouvelle opération de marquage dès qu'il a rabattu à nouveau le bâti 2 en position de travail. La flexibilité extrême de la machine de marquage selon l'invention permet par exemple dans le processus de fabrication d'un véhicule automobile de réaliser la coupe à longueur et le dénudage des fils préisolés de l'installation électrique ainsi que leur marquage, à proximité immédiate de la chatne de montage des véhicules, en réalisant l'approvisionnement à la demande de cette chaine enfi3s.électriques prédécoupés et préparés. La machine selon l'invention peut s'adapter en quelques minutes à une demande soudaine d'un nouveau type de fil marque et peut contribuer grandement à l'enrichissement des tâches des chaines de montage non seulement dans l'industrie automobile, mais aussi dans le domaine de la construction électrique. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Machine de marquage au défilé pour des éléments longitudinaux tels quf des fils électriques, des tubes, des bandes, du type comportant, d'une part, une tête de marquage qui vient frapper l'élément pour y fixer une marque par des moyens tels que l'impression, le collage ou la soudure et, d'autre part, des moyens d'entrainement et de guidage de l'élément à marquer pour le faire défiler en position devant la tête de marquage, caractérisée en ce que la marque fixée sur l'élément (9) est portée, avant sa fixation sur l'élément (9 par la tête de marquage (5), par au moins un ruban (13) monté dans un bloc de deux bobines d'enroulage (14,15) formant une cassette (16) aisément amovible d'un support (10) de la machine et dont au moins l'une des bobines tractrices (15) est entrainée en rotation synchronisée avec la frappe de la tête de marquage (5) pour faire avancer le ruban (13) d'un pas après chaque marquage. 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un détecteur de présence (12) du ruban apte à commander l'arrêt des moyens d'entraînement (11) de l'élément à marquer en cas d'absence de rupture ou de blocage du ruban (13). 3.- Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement comportent un organe de contrôle de la longueur de défilement de l'élément (9) avant marquage, cet organe étant synchronise avec un organe de coupe et/ou de dénudage (dans le cas d'un fil électrique) de l'élément afin de réaliser simultanément le marquage de l'élément (9) et au moins une autre opération sur cet élément (9) telle que sa coupe à longueur et/ou le dénudage de ses extrémités dans le cas d'un fil électrique. 4.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 : 3, caractérisée en ce que la tête de marquage !5) comporte une tête chauffante (6) susceptible d'être dégagée rapidement à distance du voisinage du ruban (13) pour permettre la pose et/ou l'extraction aisée des cassettes (16) de ruban sans risque de brûlure pour l'opérateur (25). 5.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs cassettes (16) de ruban (13) disposées en file sur leur support (10) et en ce que la tête de marquage (5) est susceptible de recevoir plusieurs porteurs d'empreinte (8) de marquage aisément amovibles et correspondant chacun à l'un des rubans (13) de ces cassettes (16).