Brevet FR2714662A1 — publié le 19950707

MACHINE POUR TRANSFERER DES OBJETS FINS ET TUBULAIRES TELS QUE DES PAILLETTES, SOUS UN DISPOSITIF D'IMPRESSION A JET D'ENCRE La présente invention concerne une machine pour transférer des objets fins et tubulaires tels que des paillettes, sous un dispositif d'impression à jet d'encre. Par le terme paillettes, on entend des tubes fins et cylindriques renfermant de la semence animale ou une autre substance biologique telle qu'un embryon, des virus ou un composé médicinal. On a déjà proposé des machines qui permettent de transférer des paillettes d'insémination préalablement remplies et fermées à leurs extrémités, sous un dispositif d'impression à jet d'encre. Le but de cette opération est d'inscrire sur la surface de la paillette des informations telles que le nom du centre d'insémination d'où provient la paillette, le nom de l'animal qui a fourni la semence, la date, le numéro de la paillette, etc. Le document FR-A-2 655 629 se rapporte à une telle machine. Les paillettes à imprimer sont déposées dans une trémie et sont déplacées sous la tête d'un dispositif d'impression à jet d'encre via des moyens de transfert, qui consistent en une série de galets à gorge rotatifs. Ainsi, les paillettes délivrées par la trémie sont alignées les unes derrière les autres sur les galets et acheminés sous le dispositif d'impression. Ce type de machine permet d'atteindre une cadence d'impression de 19 000 à 20 000 paillettes à l'heure. Toutefois, il s'agit d'une machine lourde, encombrante et qui, du fait du grand nombre de pièces mécaniques qu'elle comporte, est souvent susceptible de se dérégler. On connaît par ailleurs une machine commercialisée par la société allemande MINI-TÜB, dont les moyens de transfert des paillettes consistent en deux courroies parallèles, tendues sur deux paires de galets rotatifs d'axe horizontal. L'écartement entre les deux courroies est tel qu'on peut y déposer des paillettes, celles-ci prenant appui sur les deux courroies à la fois. Malheureusement, la tension des deux courroies est difficile à régler de manière identique, ce qui se traduit par le fait que l'une d'entre elles "flotte" et ne permet pas de réaliser l'impression des paillettes dans de bonnes conditions. L'objectif principal de la présente invention est de proposer une machine du type précité qui soit de conception simple, fiable en utilisation, et qui permette d'imprimer jusqu'à 25 000 paillettes à l'heure. Un second objectif est de proposer une machine peu encombrante, compatible avec la totalité des dispositifs d'impression à jet d'encre disponibles sur le marché et utilisable avec les machines de remplissage et de fermeture de paillettes déjà connues. Ces objectifs sont atteints, conformément à l'invention par le fait que dans cette machine, qui comprend une trémie de stockage desdits objets, dont le fond communique avec un barillet rotatif d'axe horizontal, pourvu de rainures périphériques parallèles disposées selon les génératrices du barillet, adaptées pour recevoir chacune un objet, et qui comprend des moyens de transfert des objets situés à l'aplomb de l'axe de rotation du barillet, ledit barillet est pourvu à l'avant de chaque rainure lorsque l'on considère son sens de rotation, d'une rampe qui fait communiquer ladite rainure avec le rebord périphérique circulaire du barillet, et lesdits moyens de transfert consistent en une courroie unique et mobile qui s'étend parallèlement à l'axe de rotation du barillet, qui reçoit les objets distribués par le barillet et les transfère à la queue leu leu sous le dispositif d'impression. Selon d'autre caractéristiques avantageuses mais non limitatives - ladite rampe forme un plan incliné - le barillet consiste en un cylindre pourvu de deux collets, les rainures étant formées uniquement dans ces derniers - la courroie est une courroie sans fin et elle présente des moyens de réception et de centrage des objets - les moyens consistent en une rainùre longitudinale - la machine comporte des moyens d'éjection des objets hors des rainures du barillet - les moyens d'éjection consistent en une lame de ressort qui prend appui sur lesdits objets dans une région du barillet dépourvue de rainures - la trémie et le dispositif d'impression sont montés sur une plate-forme de dimensions adaptées pour recevoir d'autres équipements - la trémie est montée sur une embase interchangeable - le dispositif d'impression à jet d'encre est prévu interchangeable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation préférentiel. Cette description sera faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de face, partiellement arrachée de ladite machine de transfert - la figure 2 est une vue de côté de la machine, selon le plan de coupe ll-ll de la figure 1 - la figure 3 est une vue d'ensemble de la machine et des appareils périphériques qui l'équipent - les figures 4 à 7 sont des vues en coupe du barillet de la trémie de la machine, destinées à illustrer les étapes de transfert des paillettes - la figure 8 est une vue en coupe transversale du brin supérieur de la courroie de transfert des paillettes. La machine I représentée à la figure 1 comprend essentiellement un socle 16, une trémie 3 équipée d'un barillet 5, une courroie 7 tendue sur des galets 13 à 15 et une tête d'impression à jet d'encre 2. Le socle 16 consiste en une demi-boîte de forme sensiblement parallélépipèdique et est réalisée en métal, par exemple un alliage d'aluminium. Elle comporte une plate-forme supérieure 10, deux parois transversales 11 ainsi que deux parois longitudinales 17. Dans la plate-forme supérieure 10 est formée une fente longitudinale 160 qui s'étend tout le long du socle et qui est placée à l'avant du socle, c'est-à-dire à proximité de la paroi frontale 17. Sous le socle 16 sont montés trois galets 13, 14 et 15 d'axe horizontal. Leurs moyens de guidage en rotation, de type courant, n'ont pas été représentés sur la figure I afin de ne pas l'alourdir inutilement. Le galet 13 est disposé à l'extrême gauche de la machine lorsque l'on considère la figure I tandis que le galet 15 est disposé à l'opposé, c'est-à-dire à droite de la figure. Le galet 14 est, quant à lui, disposé dans un endroit intermédiaire. On notera que ces galets s'étendent selon un plan vertical qui correspond exactement à celui de la fente 160 précitée. L'un des galets, par exemple le galet 13 est moteur. Ses moyens d'entraînement consistent par exemple en un moteur électrique non représenté et disposé de manière adéquate, sous le socle 16. Les galets comportent une gorge pour la réception et le maintien transversal d'une courroie sans fin 7. I1 s'agit par exemple d'une courroie en caoutchouc synthétique. Bien entendu, du fait de la disposition des galets, ses brins supérieur et inférieur 70 et 71 sont disposés à l'aplomb de la fente 160. Le brin supérieur affleure pratiquement au niveau de celle-ci. La face externe de la courroie, c'est-à-dire celle qui est opposée aux galets, comporte un profil particulier que l'on décrira précisément plus loin dans la description. La machine comprend également une trémie 3. Cette trémie est solidaire d'une embase 36 et est montée amovible de sorte qu'elle peut être mise en place et enlevée à volonté du socle 16. Bien entendu, à ce niveau, le socle comporte une découpure 100 de forme adaptée pour recevoir l'embase 36, ainsi que des moyens de support de celle-ci, non représentés. Cette découpure est prévue de telle façon que lorsque la trémie 3 est en place, la face frontale de l'embase 36 jouxte la fente 160. La trémie 3 comporte deux parois transversales, verticales et parallèles 30 qui s'étendent parallèlement aux parois 11 du socle. Elles présentent approximativement la forme de triangles évasés vers le haut. Elle comprend également deux parois inclinées 32 et 34. La paroi arrière 32 est formée d'une plaque rectangulaire qui s'étend depuis le sommet des parois 30 jusqu'à la base de la trémie. Elle prend appui sur au moins une plaque verticale 360 solidaire de l'embase 36. La paroi avant 31 a, bien entendu, une inclinaison opposée à celle de la paroi 32, de sorte qu'elles forment ensemble, avec les deux parois 30, un réservoir 37 en forme d'entonnoir. La paroi 31 présente une hauteur peu importe. Elle est solidaire de deux guides 34 qui s'étendent parallèlement aux parois 30. Ces guides sont formés de profilés fixés à la face externe de la paroi 31. Dans une première partie 341, ils s'étendent parallèlement à la paroi 31 puis forment un angle droit pour s'étendre parallèlement à la paroi 32. Cette partie des guides porte la référence 342. Dans cette région, I'écartement entre la paroi 32 et la partie 342 est choisie de telle façon que seul un objet à distribuer, par exemple une paillette, ne peut s'y introduire, à la fois, ce qui signifie que dans le couloir 320 ainsi formé les objets sont disposés les uns derrières les autres, selon une zone de contact parallèle à leurs génératrices. Enfin, les guides se terminent en fond de trémie par une partie en arc de cercle 340 dont on expliquera plus loin la fonction. Le rebord inférieur de cette partie est séparé du rebord correspondant de l'embase 36 par un espace E qui forme une partie de la fente 160. Bien entendu, l'écartement entre les parois 30 correspond sensiblement, au jeu près, à la longueur des objets, notamment des paillettes P, à distribuer. La trémie est également équipée d'un barillet 5 qui est, de préférence, également réalisé en métal. Il s'agit d'un barillet d'axe horizontal XX' qui s'étend longitudinalement au fond de la trémie. Ses extrémités sont guidées en rotation, à l'aide de moyens appropriés connus de l'homme du métier dans les parois 30 de la trémie. Comme le montrent plus précisément les figures 2 et 4 à 7, le barillet est monté de telle manière que les parties en arc de cercle 340 des guides 34 entourent ce dernier, du côté opposé à la trémie. Le barillet est formé d'un cylindre qui comporte deux collets 52 de plus large diamètre, disposés dans les régions des guides 34. Le diamètre extérieur de ces collets est légèrement inférieur au diamètre intérieur des parties 340 des guides. Dans ces collets sont formées une série de six rainures 50 qui s'étendent parallèlement aux génératrices du barillet. Elles sont équidistantes angulairement les unes des autres. Bien entendu, elles pourraient être d'un nombre différent, par exemple quatre ou cinq. Les rainures ont une taille et une forme adaptée pour recevoir un objet à transférer. Selon une caractéristique importante de l'invention, le barillet est pourvu, à l'avant des rainures 50, lorsque l'on considère son sens de rotation k (figures 4 à 7) d'une rampe 51 en forme de plan incliné qui fait communiquer l'un des rebords des rainures 50 avec le rebord périphérique cylindrique du collet. On expliquera plus loin dans la description la fonction d'une telle caractéristique. L'une des extrémités de l'axe du barillet traverse l'une des parois 30 de la trémie 3 et porte une poulie à gorge 52. Par ailleurs, la trémie porte à l'avant de la paroi 31 et des guides 34, un petit moteur électrique 35 de forme cylindrique qui s'étend parallèlement au barillet 3. Ce moteur, alimenté en électricité par les fils 351, prend appui sur la paroi 30 précitée. Son arbre de sortie traverse cette dernière et porte également une poulie à gorge 350. Sur les poulies 52 et 350 est montée une courroie 350 qui transmet le mouvement de rotation généré par le moteur 35 au barillet 5. A titre indicatif, la vitesse de rotation du barillet peut être de l'ordre de 70 tours par minute. Bien entendu, la vitesse du moteur est de préférence réglable. Comme le montrent les figures 4 à 7, I'embase 36 est équipée d'une lame de ressort 8. Cette lame présente une patte de fixation 80 à l'embase ainsi que deux parties relevées 81 et 82 en direction du barillet. Toutefois, la lame est placée de telle manière que la partie 81 surplombe l'espace E dans une région du barillet dépourvue des collets précités. Comme cela a été déjà précisé plus haut, la machine conforme à l'invention comporte une tête d'impression à jet d'encre 2. Celle-ci est montée de manière amovible dans un boîtier 12 en deux parties 120 et 121. Ce boîtier comporte un alésage vertical qui autorise la mise en place et le maintien de la tête 2 de telle façon que son extrémité Inférieure débouche à l'extrémité inférieure de la partie 121. Dans cette position, la tête 2 se trouve exactement à l'aplomb et à proximité immédiate du brin supérieur 70 de la courroie 7. II s'agit de matériel d'impression à jet d'encre de type connu, par exemple de la marque WILLETT ou LINX couplé via un câble 21 à du matériel de pilotage informatique M et O. Ce matériel permet de sélectionner les informations à imprimer sur les objets, le type de caractères, l'alimentation en encre de la tête, etc... De préférence, ce matériel informatique gère également la mise en rotation du barillet 5 et des galets 13 à 15. Pour un matériel d'impression de type différent, par exemple celui commercialisé sous les marques DOMINO et IMAGE, d'autres moyens de fixation au socle 16 peuvent être prévus. On notera que la plate-forme 10 du socle 16 est prévue avec des dimensions suffisamment importantes pour recevoir du matériel supplémentaire 4, à l'arrière de la trémie 3. Nous allons maintenant expliquer le fonctionnement de la machine en supposant que l'on souhaite imprimer des informations sur des paillettes d'insémination artificielle préalablement remplies et obturées. Le matériel 4 cité ci-dessus peut consister par exemple en une machine à remplir et souder des paillettes qui déverse les paillettes remplies directement dans la trémie 3. Bien entendu, les paillettes peuvent être déposées manuellement dans la trémie. Les moyens d'entraînement du barillet 5 et des galets 13 à 15 sont activés. Le sens de déplacement de la courroie 7 est symbolisé à la figure I par la flèche f. Par ailleurs, la tête d'impression est activée. On notera que celle-ci est équipée d'une cellule photoélectrique CP dont le faisceau interfère avec le brin supérieur de la courroie 7. Les paillettes déposées dans la trémie s'écoulent par gravité dans l'entonnoir 37 précité puis avancent les unes derrière les autres à l'intérieur du couloir 320 formé par la paroi 32 et la partie 342 du guide. Nous allons maintenant expliquer comment s'opère le transfert de paillettes par le barillet. Dans la position de la figure 4, la paillette P5 arrive en butée contre le contour circulaire des collets du barillet 5 si bien qu'elle ne peut pas s'engager dans une rainure. Par contre, lorsque le barillet a tourné d'une fraction de tour, la paillette P5 rencontre le plan incliné 51 qui jouxte l'une des rainures de sorte qu'elle s'engage par gravité le long de ce plan incliné. Une fraction de tour plus tard, la paillette P5 peut alors s'engagée dans une des rainures. Etant donné la grande vitesse de rotation du barillet (de l'ordre de 70 tours par minute) la probabilité pour qu'une paillette s'engage de manière correcte dans une rainure est faible, c'est pourquoi, on utilise la présence de plans inclinés 51 qui permettent de diriger et d'engager plus facilement la paillette dans les rainures. Pendant leur transfert par le barillet, les paillettes P2 à P4 sont maintenues en place à l'intérieur des rainures par les guides 340 de telle sorte qu'elles ne peuvent pas ressortir du barillet. Par contre la paillette PI qui arrive dans la partie basse du barillet n'est plus retenue dès lors qu'elle se trouve à l'aplomb de l'espace E. De plus elle est éjectée par la lame de ressort 8 qui, dans un premier temps, se déforme dans le sens de la flèche g, poussée par la paillette P1 puis, dès lors que celle se trouve à l'aplomb de l'espace E, se déplace dans le sens opposé et éjecte la paillette vers l'espace E. Elle tombe alors par gravité sur le brin supérieur 70 de la courroie 7 qui, de préférence, comporte une rainure 700 de forme adaptée pour recevoir la paillette en question. Du fait du déplacement continuel de la courroie dans le sens de la flèche f, la paillette P1 est déplacée en direction de la gauche de la machine lorsque l'on considère la figure 1. Elle est repérée par la cellule photoélectrique qui alors déclenche la mise en route de l'impression 2. A titre indicatif, la vitesse d'impression de cette tête peut être de l'ordre de quelques centaines de caractères par dixième de seconde. Lorsque l'impression est effectuée, les paillettes sont éjectées au travers de la fente 160 du fait de la vitesse élevée de déplacement de la courroie. On aura bien entendu pris soin de placer à côté du socle, c'est-à-dire sur la gauche de la figure 1, une boîte B de stockage de paillettes imprimées. On notera que du fait de la présence d'un palier intermédiaire 14, la courroie 7 n'a pas tendance à flotter, si bien que le transfert de paillettes de la trémie à la tête d'impression se fait dans des conditions satisfaisantes sans quel celle-ci soit soumise au moindre balottement. Si l'on souhaite imprimer des paillettes d'un diamètre différent, il suffit d'enlever la trémie en place et la remplacer par une autre dont le barillet comporte des rainures de dimensions adaptées. Dans un mode de réalisation, le moteur qui équipe le barillet peut être fixé à demeure sur le socle 16. En cas de changement de trémie, il suffit de désolidariser la courroie 350 des poulies sur lesquelles elle était tendue, puis de la remettre en place lorsqu'une nouvelle trémie est installée. A titre indicatif, la vitesse de déplacement de la courroie 7 est de l'ordre de 1 à 1,2 mètres par seconde. En réglant au mieux les différents paramètres des pièces mécaniques qui forment la machine, on peut espérer imprimer jusqu'à 25 000 paillettes par heure. La machine conforme à l'invention est adaptée pour l'impression d'autres objets fins et tubulaires, tels que des tubes à usage médical. REVENDICATIONS I. Machine pour transférer des objets fins et tubulaires tels que des paillettes (P) sous un dispositif (2) d'impression à jet d'encre, qui comprend une trémie de stockage (3) desdits objets, dont le fond communique avec un barillet rotatif (5) d'axe horizontal, pourvu de rainures périphériques parallèles (50) disposées selon les génératrices du barillet, adaptées pour recevoir chacune un objet, et qui comprend des moyens de transfert des objets situés à l'aplomb de l'axe de rotation (XX') du barillet (5), caractérisée en ce que ledit barillet (5) est pourvu, à l'avant de chaque rainure (50) lorsque l'on considère son sens de rotation, d'une rampe (51) qui fait communiquer ladite rainure (50) avec le rebord périphérique (53) circulaire du barillet (5), et en ce que lesdits moyens de transfert consistent en une courroie unique et mobile (7) qui s'étend parallèlement à l'axe (XX') de rotation du barillet, qui reçoit les objets distribués par le barillet (5) et les transfère à la queue leu leu sous le dispositif d'impression (2). 2. Machine selon la revendication I, caractérisée en ce que la rampe forme un plan incliné (51). 3. Machine selon la revendication I ou 2, caractérisée en ce que ledit barillet consiste en un cylindre pourvu de deux collets, lesdites rainures (50) étant formées uniquement dans ces derniers. 4. Machine selon l'une des revendications I à 3, caractérisée en ce que ladite courroie (7) est une courroie sans fin et en ce qu'elle présente des moyens de réception et de centrage desdits objets. 5. Machine selon l'une des revendications I à 4, caractérisée en ce que lesdits moyens consistent en une rainure longitudinale (700). 6. Machine selon l'une des revendications I à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'éjection des objets hors des rainures (50) du barillet (5). 7. Machine selon la revendication 6, quand celle-ci est dépendante de l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'éjection consistent en une lame de ressort (8) qui prend appui sur lesdits objets dans une région du barillet (5) dépourvue de rainures (50). 8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que la trémie (3) et le dispositif d'impression (2) sont montés sur une plate-forme (16) de dimensions adaptées pour recevoir d'autres équipements. 9. Machine selon l'une des revendications I à 8, caractérisée en ce que ladite trémie (3) est montée sur une embase interchangeable. 10. Machine selon l'une des revendications I à 9, caractérisée en ce que le dispositif (2) d'impression à jet d'encre est prévu interchangeable.