Brevet FR2763562A1 — publié le 19981127

APPLICATEUR DE RUBAN AVEC COMMANDE DE COUPE NETTE La présente invention se rapporte d'une façon générale à un appareil destiné à appliquer du ruban revêtu d'adhésif sur des objets, et plus particulièrement, à un appareil destiné à commander de façon sûre l'extrémité avant du ruban restant sur le rouleau de stock après qu'une coupe a été faite. De nombreux dispositifs d'application de ruban sont connus dans la technique antérieure, dans lesquels des longueurs discrètes de ruban sont délivrées, coupées et appliquées sur des objets. Par exemple, le brevet des Etats- Unis N 5 261 996 de Rossini enseigne un système de guidage destiné à un applicateur de ruban à roue à dépression. Dans un tel applicateur de ruban, une bande délivrée à partir d'une bobine de ruban entraînée est saisie entre une paire de rouleaux secs et est enroulée autour d'un rouleau applicateur à roue à dépression qui comprend une enclume positionnée sur celui-ci. Un couteau interagit avec l'enclume pour couper le ruban à un emplacement auquel le ruban est supporté sur la roue à dépression de l'applicateur. Grâce à la rotation de la roue, des longueurs discrètes de ruban peuvent être appliquées sur des articles se déplaçant sur un système de transporteur. La roue à dépression est entraînée à une vitesse constante. Le brevet français N 1 230 064 semble enseigner un dispositif d'application de ruban similaire à celui enseigné dans le brevet de Rossini référencé ci-dessus. De nouveau, on trouve un rouleau applicateur à dépression entrainé. Le rouleau applicateur comporte une pluralité de couteaux montés sur celui-ci, qui coupent le ruban en segments individuels pour leur application sur une feuille en mouvement. Le brevet des Etats-Unis N 3 892 618 de Griebat enseigne une machine d'application de ruban qui est capable d'appliquer des longueurs continues de ruban sur des surfaces irrégulières à degrés d'épaisseur variables. L'extrémité coupée du ruban est pincée entre le rouleau applicateur et l'objet tandis que l'objet est déplacé par un système de transporteur. La face adhésive du ruban est collée à l'objet de sorte que lorsque l'objet est déplacé, du ruban est distribué à partir d'un rouleau de stock et est appliqué en continu sur l'objet. Lorsque l'opération de distribution est achevée, la tête de l'applicateur est rentrée, et un couteau coupe le ruban dans une zone entre l'objet et la roue de l'applicateur. Le brevet des Etats-Unis N 3 970 507, de Dalzell et al., enseigne un distributeur de ruban conçu pour appliquer du ruban en longueurs discrètes sur des pièces en rotation. Le ruban est distribué à partir d'un dévidoir. A partir du dévidoir, le ruban franchit un rouleau et traverse une surface à dépression. Un moyen de déplacement est prévu afin de déplacer la surface à dépression depuis une position initiale jusqu'à une position de distribution à proximité immédiate de la pièce en rotation de façon que la face adhésive du ruban à la position éloignée vienne en contact avec la pièce en rotation, grâce à quoi le ruban est saisi par la pièce en rotation, de sorte que la rotation de la pièce amène le ruban à s'enrouler autour de la pièce. Un moyen de coupe est prévu pour trancher le ruban après qu'une longueur prédéterminée se soit enroulée autour de la pièce en rotation. La surface à dépression maintient l'extrémité avant du ruban après que la longueur discrète ait été tranchée et se soit enroulée autour de la pièce en rotation. Un but de la présente invention est par conséquent de réaliser un dispositif d'application de ruban qui commande de façon sûre l'extrémité avant du ruban après qu'une longueur discrète ait été coupée à partir de celui-ci et appliquée sur un objet qui est supporté sur un système de transporteur. Un autre but de la présente invention consiste à réaliser un dispositif d'application de ruban qui comprend un rouleau applicateur à dépression, dans lequel les longueurs discrètes de ruban sont coupées en aval du rouleau applicateur à dépression. Pour résumer, ces buts et de nombreux autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention deviendront facilement évidents à la lecture de la description détaillée, des revendications et des dessins décrits ici. Ces caractéristiques, buts et avantages sont atteints en utilisant un rouleau applicateur à dépression de relativement petit diamètre pour presser le ruban contre l'objet qui est transporté. Le rouleau applicateur vient en contact avec un caisson à dépression par l'intermédiaire duquel une dépression est appliquée au rouleau applicateur à partir d'une source. Le caisson à dépression et le rouleau applicateur se déplacent en association l'un avec l'autre depuis une première position éloignée de l'objet sur lequel le ruban est appliqué jusqu'à une seconde position dans laquelle le rouleau applicateur vient en contact avec l'objet, en pressant ainsi le ruban contre l'objet. Grâce à la translation de l'objet, du ruban est tiré hors du rouleau de stock. Une fois que la longueur discrète désirée de ruban a été tirée, le bloc à dépression et le rouleau applicateur sont ramenés à la première position, et un couteau tranche le ruban à un emplacement entre le rouleau à dépression et l'objet sur lequel le ruban a été appliqué. De cette manière, l'extrémité avant du ruban qui est délivré à partir du rouleau de stock après la coupe est commandée par le rouleau applicateur à dépression, en empêchant ainsi le défaut d'application de ruban qui se produira souvent lorsque l'applicateur tente d'appliquer du ruban sur l'objet suivant lorsqu'une telle commande sûre de l'extrémité avant n'est pas disponible. La figure 1 est une vue en élévation latérale simplifiée de l'applicateur de ruban de la présente invention, le rouleau applicateur à dépression étant en position relevée à l'écart de l'objet sur lequel le ruban doit être appliqué. La figure 2 est une vue en section transversale du caisson à dépression. La figure 3 est une vue en bout du logement de glissement depuis l'extrémité du couteau. La figure 4 est une vue en bout prise suivant la ligne 4-4 de la figure 2. La figure 5 est une vue en élévation latérale simplifiée de l'applicateur de ruban de la présente invention, le rouleau applicateur à dépression pressant le ruban contre l'objet sur lequel le ruban doit être appliqué. La figure 6 est une vue en élévation latérale simplifiée de l'applicateur de ruban de la présente invention, le rouleau applicateur à dépression étant en position relevée et écartée de l'objet sur lequel le ruban était appliqué, en préparation de la coupe du ruban. La figure 7 est une vue en élévation latérale simplifiée de l'applicateur de ruban de la présente invention, representant l'actionnement du couteau afin de couper le ruban. La figure 8 est une vue en élévation latérale simplifiée de l'applicateur de ruban de la présente invention, le rouleau applicateur à dépression étant en position relevée et écartée de l'objet sur lequel le ruban doit être appliqué, lorsque l'objet est transporté par un système de transporteur généralement linéaire au lieu d'un système rotatif comme représenté sur les figures 1, 5, 6 et 7. En se tournant tout d'abord vers la figure 1, on représente une vue en élévation latérale simplifiée de l'applicateur de ruban 10 de la présente invention. Le dispositif d'applicateur de ruban 10 comprend un moyeu de support de rouleau de stock 12 qui dépasse d'un bâti de support 14 afin de supporter un rouleau de stock 16 sur celui-ci avec possibilité de rotation. Le ruban 18 provenant du rouleau de stock 16 comporte une face adhésive 20 et une face non adhésive 22. Le ruban 18 passe autour d'un rouleau libre 24 puis autour d'un rouleau applicateur à dépression 26. Le rouleau applicateur à dépression 26 est un rouleau non commandé, et est supporté sur le bâti de support 14 pour tourner librement dans le sens des aiguilles d'une montre, comme représenté. Un accouplement unidirectionnel 28 placé dans le moyeu du rouleau applicateur à dépression 26 empêche le rouleau applicateur à dépression 26 de tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le rouleau applicateur à dépression 26 est utilisé en combinaison avec un bloc à dépression 30 qui est également monté sur le bâti de support 14. Le bloc à dépression 30 comprend un conduit 32 qui est relié à une source de dépression (non représentée). Le conduit 32 se termine au niveau d'une chambre de dépression 34 immédiatement adjacente au rouleau 26. La totalité de la surface de la circonférence du rouleau applicateur à dépression 26 est perforée de façon qu'en appliquant un vide à partir de la source de vide, de l'air atmosphérique soit aspiré au travers du rouleau applicateur à dépression 26, de la chambre à dépression 34 et du conduit 32. Il existe un espace libre d'approximativement 0,001 pouce entre le rouleau applicateur à dépression 26 et le bloc à dépression 30. Ce petit espace libre permet au rouleau applicateur à dépression 26 de tourner librement tout en minimisant la perte de la dépression appliquée au rouleau applicateur à dépression 26. L'homme de l'art comprendra que la combinaison du rouleau applicateur à dépression 26 et du bloc à dépression 30 pourrait être remplacée par un rouleau à dépression compartimenté, à orifices. Cependant, un tel rouleau à dépression nécessiterait davantage d'espace, et serait par conséquent défavorable aux exigences d'espace des applications plus petites. Sur le bloc à dépression 30 est fixé de façon coulissante un mécanisme de coulissement linéaire 36. Le mécanisme de coulissement linéaire 36 comprend un boîtier de coulissement 38 auquel est fixé un couteau 40. Le mécanisme de coulissement linéaire 36 comprend en outre une barre coulissante 42 montée de façon coulissante à l'intérieur du boîtier de coulissement 38. A partir du logement de coulissement 38 s'étend un logement de ressort 44 dans lequel est logé un ressort de compression 46, et qui entoure une partie de la barre coulissante 42. L'extrémité proximale de la barre coulissante 42 est fixée au chapeau 54 du logement de ressort 44. A partir de la plaque de base 48 du logement de coulissement 38 s'étend un rail en forme de T 50 (se reporter à la figure 3). Le rail en forme de T 50 se loge dans une fente en forme de T 52 (se reporter à la figure 4) du bloc à dépression 30, en formant ainsi une piste de guidage pour le déplacement du boîtier de coulissement 38 par rapport au bloc à dépression 30. A la barre coulissante 42 est fixé un élément en plaque 56. Le mécanisme de coulissement linéaire 36 est entraîné par l'actionnement d'un vérin pneumatique 58 qui, au niveau de son extrémité proximale, est fixé à une patte de montage 60 montée sur le bâti de support 14. Au niveau de l'extrémité distale du vérin pneumatique 58 se trouve un support de palier 62 qui supporte, avec possibilité de rotation, un rouleau d'appui 64. Un élément de liaison 66 relie le support de palier 62 à l'élément en plaque 56. De cette manière, grâce à l'actionnement du vérin pneumatique 58, lorsque le couteau 40 est déplacé jusqu'en position de coupe, le rouleau d'appui 64 est simultanément déplacé en direction du ruban à la surface de l'objet 68 sur lequel le ruban 18 est appliqué. Lorsque le vérin pneumatique 58 entraîne le mécanisme de coulissement linéaire 36 vers le bas, le logement de coulissement 38 atteint une butée de fin de course. Cependant, par l'intermédiaire de la compression du ressort 46, le rouleau d'appui 64 continue à se déplacer jusqu'en position d'appui en contact avec le ruban 18 appliqué, le pressant contre l'objet 68. Ainsi, grâce à la liaison de l'ensemble d'appui avec l'ensemble de coulissement linéaire, un simple vérin pneumatique 58 est utilisé pour entraîner à la fois le rouleau d'appui et le couteau 40. On devra comprendre que le couteau 40 et le rouleau d'appui 58 pourraient être entraînés par deux moyens séparés tels que, par exemple, deux vérins pneumatiques, mais qu'un tel agencement résulterait en une inefficacité relative de l'utilisation des pièces et de l'espace. Un mécanisme de coulissement à vérin 70 est positionné à un emplacement fixe à l'intérieur d'un logement (non représenté). Le bâti de support 14 est fixé au mécanisme de coulissement à vérin 70 afin d'être translaté par celui-ci. Un mécanisme de coulissement à vérin convenant à l'utilisation avec la présente invention est l'unité de guidage linéaire Festo modèle n FENG32-40 fabriqué par la Festo Corporation de Hauppauge, NY, et actionné par un vérin pneumatique à double effet. Dans la mise en oeuvre du dispositif d'applicateur de ruban 10 de la présente invention, une fois que le ruban 18 est mis en place au travers des dispositifs décrits ci-dessus de façon que la face non adhésive 22 soit attirée contre la surface cylindrique perforée du rouleau applicateur à dépression 26, le mécanisme de coulissement à vérin 70 est utilisé pour repousser le bâti de support 14 vers le bas. De cette manière, le rouleau applicateur à dépression 26 se déplace depuis une première position écartée de l'objet 68 sur lequel le ruban doit être appliqué, telle que représentée sur la figure 1, jusqu'à une seconde position dans laquelle le rouleau applicateur à dépression 26 presse le ruban 18 contre l'objet 68 sur lequel le ruban doit être appliqué, comme représenté sur la figure 5. L'objet sur lequel le ruban 18 doit être appliqué peut être un objet en rotation 68, comme représenté sur les figures 1, 5, 6 et 7, ou bien peut être un objet 72 supporté sur un système de transporteur 74, comme représenté sur la figure 8. Le ruban 18 étant pressé contre l'objet 68, 72, la rotation ou la translation de l'objet 68, 72 fournit la force nécessaire pour tirer le ruban 18 hors du rouleau de stock 16. Aucun autre mécanisme d'alimentation du ruban 18 n'est nécessaire. Après que la longueur désirée du ruban 18 soit distribuée, le mécanisme de coulissement à cylindre 70 relève le bâti de support 14 comme représenté sur la figure 6 de façon que le rouleau applicateur à dépression 26 soit ramené à la première position. Le vérin pneumatique 58 est alors actionné pour entraîner la coulisse linéaire 36 de façon que le couteau 40 traverse le trajet du ruban 18 entre le rouleau applicateur à dépression 26 et l'objet 68, 72, comme représenté sur la figure 6. La poursuite du mouvement de l'objet 68, 72 tire le ruban 18 contre le couteau 40, en coupant ainsi le ruban 18. La dépression appliquée par l'intermédiaire du bloc à dépression 30 au rouleau applicateur à dépression 26 attire l'extrémité avant 76 du ruban 18 restant, contre la surface perforée du rouleau applicateur à dépression 26. De cette manière, l'extrémité avant 76 est commandée de façon sûre afin d'empêcher des erreurs d'application pendant l'application de la longueur de ruban suivante. La poursuite du mouvement de l'objet 68, 72 amène l'extrémité arrière 78 de la longueur appliquée de ruban à être pressée contre l'objet 68, 72 par le rouleau d'appui 64. Le vérin pneumatique 58 revient alors à sa position de repos, en rentrant ainsi le couteau 40. Comme on l'a mentionné ci- dessus, l'accouplement unidirectionnel 28 empêche le rouleau applicateur 26 de revenir en arrière. Ainsi, l'emplacement de l'extrémité avant 76 du ruban 18 est commandé de façon répétée avec une fiabilité élevée à la surface du rouleau applicateur 26. L'homme de l'art comprendra que, bien que le ruban 18 soit décrit ici comme étant un ruban adhésif, le ruban 18 peut être délivré avec une doublure fixée à la face adhésive 20. Le dispositif 10 de la présente invention pourrait être utilisé avec un tel ruban doublé. Cependant, la doublure devrait être enlevée avant de faire passer le ruban autour du rouleau applicateur 26, et des moyens devraient être prévus pour enlever une telle doublure. En outre, il est possible que le ruban 18 comprenne un adhésif activé par la chaleur. Dans un tel cas, il serait nécessaire de prévoir un moyen de chauffage pour activer l'adhésif pendant que le ruban 18 est appliqué sur l'objet 68, 72. Grâce à la commande sûre de l'extrémité avant 76 par le rouleau applicateur à dépression 26, les erreurs et défaillances associées de façon caractéristique à l'absence de commande de l'extrémité avant sont évitées. Par exemple, si un ruban présente un module d'élasticité plus élevé, l'extrémité avant peut rester relativement près de la zone désirée o elle a été coupée. Cependant, si le ruban présente un module d'élasticité plus faible, de sorte qu'il est plus extensible, ou bien si le ruban est excessivement ondulé, le ruban peut avoir tendance à sauter en arrière à l'écart du couteau après avoir été coupé. Par conséquent, le contrôle de l'extrémité avant 76 est perdu. Ceci résultera souvent en une défaillance d'application de ruban lorsque l'applicateur tente d'appliquer du ruban sur l'objet suivant, du fait que l'extrémité avant ne se trouve pas là o elle est supposée être, et est donc appliquée sur l'objet suivant de façon incorrecte. Ce type de défaillance de commande de ruban est évité par la présente invention. A partir de ce qui précède, on verra que cette invention est bien adaptée pour atteindre la totalité des finalités et buts énoncés ci- dessus, ainsi que d'autres avantages qui sont évidents et qui sont inhérents au dispositif. On comprendra que certaines caractéristiques et sous- combinaisons sont d'utilité et peuvent être employées en faisant référence à d'autres caractéristiques et sous- combinaisons. Ceci est envisagé par la portée des revendications et est compris dans celle-ci. Comme de nombreux modes de réalisation possibles de cette invention peuvent être mis en oeuvre sans s'écarter de la portée de celle-ci, on doit comprendre que tout ce qui a été décrit ici et est représenté sur les dessins annexés doit être interprété comme étant illustratif, et non pas dans un sens limitatif. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'application de ruban (10) destiné à appliquer un segment de ruban sur des objets en mouvement, comprenant: (a) un bâti (14), (b) un rouleau à dépression (26) non entrainé supporté sur ledit bâti, (c) un rouleau de stock de ruban (16) comportant une extrémité avant enroulée autour dudit rouleau à dépression non entraîné, (d) un moyen (70) destiné à déplacer ledit rouleau à dépression non entraîné entre une première position écartée de l'objet en mouvement et une seconde position dans laquelle ledit rouleau à dépression non entraîné presse ladite extrémité avant contre les objets en mouvement, et (e) un couteau (40) supporté de façon coulissante par ledit bâti, et positionné de façon à couper le ruban à un emplacement situé entre ledit rouleau à dépression non entraîné et l'objet en mouvement. 2. Dispositif d'application de ruban destiné à appliquer successivement des segments de ruban sur des objets en mouvement, comprenant: (a) un bâti, (b) un rouleau à dépression non entraîné supporté sur ledit bâti, (c) un rouleau de stock de ruban comportant une extrémité avant enroulée autour dudit rouleau à dépression non entraîné, (d) un moyen destiné à déplacer ledit rouleau à dépression non entraîné entre une position hors de contact et écartée des objets en mouvement et une position de contact dans laquelle ledit rouleau à dépression non entraîné presse ladite extrémité avant contre l'un des objets en mouvement, et (e) un couteau supporté de façon coulissante par ledit bâti, et positionné de façon à couper le ruban à un emplacement situé entre ledit rouleau à dépression non entraîné et l'un des objets en mouvement, en créant ainsi une nouvelle extrémité avant pour son application sur un objet suivant parmi les objets en mouvement. 3. Dispositif d'application de ruban selon la revendication 2, comprenant en outre: (a) un bloc à dépression en contact avec ledit rouleau à dépression non entraîné, ledit rouleau à dépression étant supporté sur ledit bâti, et (b) un moyen destiné à appliquer une dépression audit bloc à dépression. 4. Dispositif d'application de ruban selon la revendication 2, comprenant en outre: un rouleau d'appui positionné en aval dudit couteau et pouvant être déplacé depuis une position d'absence de pression jusqu'à une position de pression afin de presser une extrémité arrière du segment de ruban contre l'objet en mouvement après que le ruban ait été coupé par ledit couteau. 5. Dispositif d'application de ruban selon la revendication 2, dans lequel: ledit rouleau de stock est supporté sur ledit bâti avec possibilité de rotation. 6. Dispositif d'application de ruban selon la revendication 2, comprenant en outre: un accouplement unidirectionnel destiné à permettre audit rouleau à dépression non entraîné de tourner librement dans un seul sens. 7. Dispositif d'application de ruban selon la revendication 2, dans lequel: ledit moyen destiné à déplacer ledit rouleau à dépression non entraîné est un mécanisme de coulissement linéaire et un vérin pneumatique. 8. Dispositif d'application de ruban selon la revendication 3, dans lequel: ledit moyen destiné à déplacer ledit rouleau à dépression non entraîné est un mécanisme de coulissement linéaire et un vérin pneumatique. 9. Dispositif d'application de ruban selon la revendication 5, dans lequel: ledit moyen destiné à déplacer ledit rouleau à dépression non entraîné déplace également ledit couteau et ledit rouleau d'appui.