Brevet FR2660641A1 — publié le 19911011

L'invention concerne un procédé de changement de matière en bandes sur une machine de fabrication. L'invention peut être mise en oeuvre avantageu- sement sur des machines d'emballage d'une façon générale, et en particulier sur des machines d'empaquetage de cigarettes, auxquelles la description suivante se réfère sans cependant limiter le cadre de l'invention. Pour des opérations spéciales, telles que la formation de colliers ou d'éléments intérieurs de renfort de paquets à dessus basculant, il est connu que des machines d'empaquetage de cigarettes utilisent une matière en bande relativement rigide, normalement débitée d'une bobine. Lorsqu'une bobine est épuisée, la machine est habituellement arrêtée pour le chargement d'une nouvelle bobine, l'extrémité avant de la nouvelle bande étant raccordée manuellement par l'opérateur à l'extrémité arrière de l'ancienne bande. Une telle opération demande évidemment un temps d'arrêt important et une surveillance constante de la machine par l'opérateur. Le but de l'invention est de proposer un procédé permettant à la bobine épuisée d'être remplacée automatiquement et, surtout, sans arrêter la machine. A cet effet, conformément à l'invention, il est proposé un procédé de changement de matière en bandes sur une machine de fabrication comportant des moyens de traction d'entrée destinés à tirer la matière en bandes vers la machine, et des moyens destinés à guider la matière en bandes en amont des moyens de traction suivant un trajet prédéterminé, ladite matière en bandes comportant des première et seconde bandes, la première bande étant prise par les moyens de traction afin d'être avancée le long dudit trajet à une première vitesse prédéterminée, le procédé étant caractérisé par le fait qu'il comprend des étapes consistant à couper la première bande, à activer des moyens de poussée, à la suite d'une détection du passage de l'extrémité arrière de la première bande par un point donné le long dudit trajet, les moyens de poussée s'accouplant avec la seconde bande pour la faire avancer le long des moyens de guidage à une seconde vitesse prédéterminée, à régler la seconde vitesse en fonction de la première vitesse afin qu'un tronçon avant de la seconde bande recouvre un tronçon arrière correspondant de la première bande le long des moyens de guidage, et à mettre hors d'action les moyens de poussée après la prise du tronçon avant par les moyens de traction. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique de côté d'un dispositif destiné à amener une matière en bandes sur une machine d'empaquetage, en mettant en oeuvre le procédé de l'invention; la figure 2 est une vue à échelle agrandie d'un détail de la figure 1; la figure 3 est un schéma fonctionnel simplifié du dispositif de la figure 1; la figure 4 est un schéma fonctionnel simplifié d'un dispositif commandant le dispositif de la figure 1; les figures 5 et 6 sont des vues latérales à échelle agrandie montrant en détail deux étapes de fonctionnement de la figure 1; et les figures 7 et 8 sont des vues de côté à échelle agrandie de deux formes de réalisation d'un autre détail de la figure 1. La référence numérique 1 sur la figure 1 désigne un dispositif destiné à amener une matière en bandes sur une machine 2 d'empaquetage de cigarettes Dans l'exemple représenté, la matière en bandes est constituée d'une bande 3 de carton ou de matière similaire (représen- tée en traits mixtes sur les figures 1 et 2) déroulée d'une bobine 4 et comportant un noyau 5 supporté de façon à pouvoir tourner (dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1) sur une embase 6, d'une manière non représentée. Au-dessous de la bobine 4, l'embase 6 est traversée d'un arbre 7 pouvant tourner autour de son axe sous l'effet de moyens d'actionnement non représentés. L'arbre 7 supporte un rouleau fou 9 et est muni, à une extrémité, d'une tige transversale 10 qui est reliée à une lame transversale 11 Le rouleau 9 est un rouleau de guidage autour duquel passe la bande 3 avant d'arriver sur un guide 12 s'étendant le long de l'embase 6, transversale- ment à l'axe de l'arbre 7, et entre le rouleau 9 et une unité 13 de traction constituant l'entrée de la machine d'empaquetage 2. Le guide 12 présente une section de forme sensiblement en C, sa face concave étant tournée vers le haut, et il présente une partie initiale, adjacente à la périphérie du rouleau 9, fermée à la partie supérieure par une lame transversale 14 Le guide 12 comporte une première partie droite 15 s'élevant légèrement à partir du rouleau 9, et une seconde partie 16 définissant un coude dont la face concave est tournée vers le haut et le long duquel une bande 3 est détachée du guide 12 et guidée par un rouleau 17 de guidage La partie 16 du guide 12 comprend une partie d'entrée descendante 18 et une partie de sortie montante 19 reliées par une partie incurvée 20 La portée extrême de la partie 19 est fermée en haut par une lame transversale 21 et se termine immédiatement au-dessous de l'unité 13 de traction L'unité 13 de traction comprend des première et seconde paires de rouleaux 23 et 24 entraînées par le moteur principal (non représenté) de la machine 2 afin de faire avancer la bande 3 le long d'un guide 25 jusque sur une unité de coupe connue 26, laquelle coupe la bande 3 transversalement en colliers (non représentés) pris les uns à la suite des autres par une roue 27 de succion à l'entrée de la machine 2. Au-dessous de la bobine 4, un dispositif 28 assure la détection constante de la quantité de bande 3 restant sur la bobine 4 Le dispositif 28 de détection comporte un arbre 29 monté de façon à tourner à travers l'embase 6 et pourvu d'un levier 30 sur l'extrémité libre duquel un galet palpeur 31 est monté de façon à pouvoir tourner, ce galet palpeur étant maintenu en contact avec la périphérie de la bobine 4 par des moyens flexibles (non représentés) placés entre le levier 30 et l'embase 6 En atteignant une position angulaire dans laquelle le galet 31 est sensiblement en contact avec la périphérie extérieure du noyau 5, l'arbre 29 actionne, par l'intermédiaire d'une commande non représentée et constituée normalement d'un microcontact, le dispositif d'actionnement (non représenté) de l'arbre 7 afin de couper la bande 3 transversalement à l'aide de la lame 11. Une seconde bobine 32 pour une seconde bande 33, identique à la bande 3, est disposée sur l'embase 6 à côté de la bobine 4 et est supportée de façon à pouvoir tourner sur une selle définie par deux rouleaux 34 et 35 montés de façon à pouvoir tourner sur des axes respectifs 36 et 37 sur l'embase 6 Le rouleau 35 est un rouleau menant ayant deux flasques extérieurs 38 (un seul est représenté) afin de guider la bobine 32 transversalement par rapport à l'embase 6 pendant qu'elle est en rotation (dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1). Le rouleau 35, qui tourne dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre sur la figure 1, est entraîné par une roue dentée 39 coaxiale au rouleau 35 et réalisée d'une seule pièce avec lui, et engrenant avec une roue dentée 40 montée sur un arbre 41 entraîné par un moteur 42 (figure 4) L'arbre 41 est supporté par l'embase 6 entre les bobines 4 et 32 et est mis en rotation par le moteur 42 (dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1) à une vitesse variant comme décrit ci-après Sur le côté opposé de l'arbre 41 par rapport au rouleau 35, l'embase 6 supporte un dispositif 43 de guidage comportant un autre arbre 44 parallèle à l'arbre 7, qui, de même que l'arbre 7, pivote autour de son axe sous l'effet d'un dispositif connu d'actionnement 45 (figure 3) L'arbre 44 est équipé d'un bras 46 dont l'extrémité libre porte, de façon à pouvoir tourner, un axe 47 passant dans une fente incurvée 48 de l'embase 6 et muni d'un galet 49 La longueur du bras 46 est telle que, pour chaque pivotement de l'arbre 44 autour de son axe, l'axe 47 se déplace le long de la fente 48 entre une position abaissée de repos et une position relevée de travail (représentée en traits pointillés sur la figure 2) dans laquelle le rouleau 49 est placé au-dessous du rouleau 9 et appuyé en contact contre celui-ci L'axe 47 est muni d'une roue dentée 50 qui engrène avec la roue dentée 40 de l'arbre d'entraînement 41 par l'interposition d'une roue dentée 51 montée de façon folle sur l'arbre 44 pour faire tourner le rouleau 49 dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1. La surface du bras 46 tournée vers la bobine 4 est pourvue d'une plaque 52 s'étendant le long du bras 46 dans la direction du rouleau 49, et comportant, sur son extrémité libre, une partie 53 s'incurvant vers l'extérieur du bras 46 et qui est en forme de fourche afin de permettre le passage d'une partie périphérique du rouleau 49 La longueur de la plaque 52 est telle que, lorsque le bras 46 est dans ladite position de travail, l'extrémité libre de la partie incurvée 53 est en ligne avec l'entrée du guide 12. Sur l'extrémité de la plaque 52 dans la position abaissée, l'embase 6 présente un capteur 54 dont la fonction sera décrite ci-après Il est prévu un autre capteur 55 au-dessus de la partie droite 15 du guide 12 et, comme montré sur la figure 7, un autre capteur 56 au- dessus du guide 25, qui est constitué d'une manière connue de deux sections en C opposées engagées par les bords opposés de la bande 3. Comme représenté, en particulier sur la figure 7, au-dessous du guide 25, il est prévu un dispositif 57 d'évacuation commandé par le capteur 56 et comportant un élément à ventouse 58 sur l'extrémité d'un bras 59 de forme en L Le bras 59 est conçu pour pivoter autour d'un axe perpendiculaire au guide 25 afin de déplacer la ventouse 58 jusque sur la face inférieure de la bande 3, de détacher la bande 3 desdites parties du guide 25 et de la transférer vers le bas jusque sur le transporteur 60 d'évacuation travaillant par succion Dans des conditions normales de fonctionnement, la bande 3 est déroulée par l'unité de traction 13 entraînée par le moteur principal 61 (figure 4) de la machine d'empaquetage 2 et elle est amenée autour du rouleau 9 jusque dans le guide 12 et autour du rouleau 17 de guidage à la partie incurvée 16 du guide 12. Dans des conditions normales de fonctionnement, une bobine 32 de réserve est amenée d'une manière connue sur les rouleaux 34 et 35, et le moteur 42 (figures 3 et 4) est mis en marche, par exemple au moyen d'une commande manuelle A, afin de faire tourner le rouleau 35 et de dérouler une partie de la bande 33 dont le tronçon avant 62 (figures 5 et 6) descend jusque sur la plaque 32 et au-delà de l'extrémité de la partie incurvée 53 o il est détecté par le détecteur 54, lequel arrête le moteur 42, laissant la bande 33 dans la position d'attente ci-dessus. Pendant que la bande 3 est déroulée de la bobine 4, le rouleau palpeur 31 se rapproche progressive- ment du noyau 5 jusqu'à ce que, lorsqu'il ne reste que quelques tours de la bande 3 sur le noyau 5, l'arbre 29 déclenche les moyens d'actionnement (non représentés) de la lame 11 pour couper la bande 3. Lorsque la bande 3 est coupée, le tronçon arrière 63 (figures 5 et 6) défile au-delà du capteur 55, lequel, par conséquent, met en marche le moteur 42 et déclenche l'actionneur 45. Lorsqu'il est déclenché, l'actionneur 45 fait monter le bras 46 afin d'aligner la partie incurvée 53 de la plaque 52 avec l'extrémité d'entrée du guide 12, d'amener le rouleau 49 en contact avec le rouleau 9, de prendre le tronçon avant 62 de la bande 33 entre les rouleaux 49 et 9 et de faire avancer l'extrémité avant du tronçon avant 62 de la bande 33 vers l'entrée du guide 12. Simultanément, le moteur 42 fait tourner la bobine 32 par l'intermédiaire du rouleau 35 et fait avancer la bande 33 par l'intermédiaire du rouleau 49 mis en rotation par les roues dentées 40, 51 et 50, afin d'amener le tronçon arrière 62 de la bande 33 jusque dans le guide 12 et de le déplacer le long de ce dernier vers la machine 2. Comme montré sur la figure 4, les moteurs 61 et 42, destinés à faire avancer respectivement les bandes 3 et 33, présentent des codeurs respectifs 64 et 65 destinés à émettre des signaux respectivement proportionnels à la vitesse de défilement le long du guide 12 du tronçon arrière 63 de la bande 3 et du tronçon avant 62 de la bande 33 Ces signaux sont appliqués à un calculateur 66 qui, en recevant un signal de départ du capteur 55 correspondant au passage du bord arrière du tronçon 63 de la bande 3, mesure la distance parcourue par les bandes 3 et 33 et, par l'intermédiaire d'un circuit à boucle fermée, régule ainsi la vitesse du moteur 42 pour que le tronçon 62 de la bande 33 rattrape et chevauche au moins partiellement le tronçon arrière 63 de la bande 3 avant d'atteindre l'unité de traction 13 Par exemple, la vitesse de la bande 33 est maintenue plus élevée que celle de la bande 3 jusqu'à ce que la première chevauche la seconde, après quoi les deux vitesses sont maintenues égales par le calculateur 66. Dans chaque cas, comme montré sur la figure 5, les deux vitesses sont régulées de manière que le tronçon avant 62 de la bande 33 rattrape le tronçon arrière 63 de la bande 3 pendant que celui-ci passe sur la portion du bas de la partie descendante 18 Dans cette position, en effet, le bord arrière du tronçon 63 adhère naturellement à la surface du guide 12 grâce à la raideur relative de la bande 3, tandis que le bord avant du tronçon 62, grâce à la raideur relative de la bande 33, reste détaché de la surface du guide 12, permettant ainsi un recouvrement sans problème des tronçons 62 et 63 Similairement, comme montré sur la figure 6, la raideur de la bande 33 assure que le bord avant du tronçon avant superposé 62 adhère au guide 12 pendant que le tronçon 62 s'élève le long de la portion 19 de la partie 16, assurant ainsi une insertion sans problème du tronçon 62 au-dessous de la lame 21 et dans l'unité de traction 13. Lorsque les tronçons chevauchants 62 et 63 ont dépassé la capteur 56, celui-ci émet un signal pour arrêter le moteur 42 et, simultanément, déclenche le dispositif 57 d'évacuation qui amène la ventouse 58 en contact avec le tronçon arrière sous-jacent 63 pour l'extraire du guide 25. Une fois extrait, le tronçon 63 est abaissé sur le transporteur 60 de succion au moyen duquel il est évacué en étant libéré de l'unité 13 de traction. La figure 8 montre une seconde forme de réalisation 57 ' du dispositif d'évacuation, dans laquelle le capteur 56 émet un signal pour arrêter le moteur 42 et assure l'arrêt du tronçon arrière 63 au moyen d'une ventouse fixe 67. Lorsque l'extrémité du tronçon 63 est arrêtée, une rotation des rouleaux de l'unité de traction 13 a pour résultat la formation d'une boucle 68 qui, lorsqu'elle atteint un dimension donnée détectée par des moyens de commande non représentés, est prise entre un rouleau 69, commandé par un actionneur 70, et un rouleau 23 tournant dans le sens des aiguilles d'une montre. Le tronçon 63 est ainsi extrait du guide 25 et transféré vers des moyens collecteurs situés au-dessous (non représentés). Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé de changement d'une matière en bandes ( 3, 33) sur une machine de fabrication ( 2) compor- tant des moyens de traction d'entrée ( 13) destinés à tirer ladite matière en bandes ( 3, 33) vers la machine ( 2), et des moyens de guidage ( 12) destinés à guider la matière en bandes ( 3, 33) en amont des moyens de traction ( 13) et le long d'un trajet prédéterminé, la matière en bandes ( 3, 33) comprenant des première ( 3) et seconde ( 33) bandes, ladite première bande ( 3) étant prise par les moyens de traction ( 13) afin d'être avancée le long du trajet à une première vitesse prédéterminée, le procédé étant caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à couper la première bande ( 3), à actionner des moyens ( 9, 49) de poussée, à la détection du passage de l'extrémité arrière de la première bande ( 3) par un point donné le long dudit trajet, lesdits moyens de poussée ( 9, 49) s'accouplant avec la seconde bande ( 33) pour la faire avancer le long des moyens de guidage ( 12) à une seconde vitesse prédéterminée, à régler la seconde vitesse en fonction de la première vitesse afin qu'un tronçon avant ( 62) de la seconde bande ( 33) chevauche un tronçon arrière correspondant ( 63) de la première bande ( 3) le long desdits moyens de guidage ( 12), et à arrêter les moyens de poussée ( 9, 49) après la prise du tronçon avant ( 62) par les moyens de traction ( 13). 2 Procédé selon la revendication 1, carac- térisé par le fait qu'il comprend aussi une autre étape consistant à faire avancer, par l'intermédiaire d'un dispositif de guidage ( 43), ledit tronçon avant ( 62) de la seconde bande ( 33) jusqu'aux moyens de guidage ( 12) avant la mise en action des moyens de poussée ( 9, 49). 3 Procédé selon la revendication 2, caracté- risé par le fait que les moyens de poussée ( 9, 49) comprennent un rouleau fou fixe ( 9) à l'entrée des moyens de guidage ( 12), et un rouleau menant ( 49) sur le dis- il positif de guidage ( 43), ce dernier étant actionné pour faire avancer la seconde bande ( 33) vers les moyens de guidage ( 12) et pour prendre la seconde bande ( 33) entre le rouleau fou ( 9) et le rouleau menant ( 49) afin de la faire avancer vers les moyens de poussée ( 9, 49). 4 Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait qu'il comporte une étape initiale consistant à faire avancer le tronçon avant ( 62) de la seconde bande ( 33) jusque dans une position d'attente en contact avec le dispositif de guidage ( 43). Procédé selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé par le fait que la seconde vitesse est maintenue à une valeur plus élevée que celle de la première vitesse sur au moins une partie du trajet. 6 Procédé selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé par le fait que la seconde vitesse est maintenue à une valeur supérieure à celle de la première vitesse sur une première partie du trajet, et est ensuite égale à la première vitesse sur la partie restante du trajet. 7 Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que le tronçon avant ( 62) de la seconde bande ( 33) suit le tronçon arrière ( 63) de la première bande ( 3) sur une première partie ( 15) du trajet, le tronçon avant ( 62) et le tronçon arrière ( 63) étant superposés sur une seconde partie ( 16) du trajet. 8 Procédé selon la revendication 7, carac- térisé par le fait que la seconde partie ( 16) du trajet comporte un coude ayant une face concave tournée vers le haut, le tronçon avant ( 62) chevauchant progressivement le tronçon arrière ( 63) pendant qu'ils parcourent ledit coude. 9 Procédé selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend une autre étape consistant à libérer, par l'intermédiaire de moyens ( 57 ou 57 ') d'évacuation, le tronçon arrière ( 63) de la première bande ( 3) des moyens ( 13) de traction après que lesdits moyens ( 13) de traction ont été engagés par le tronçon avant ( 62) de la seconde bande ( 33).