Brevet FR3053662A1 — publié le 20180112

Description L'invention est relative à une machine industrielle d'application de films de protection temporaire ou permanent disposant d'un système automatique de découpe, de positionnement et d'application du film sur le support à traiter selon un procédé « bord à bord » sans constituer de déchet de film ou de bavette. Etat des sachant Les machines industrielles de pelliculage temporaires peuvent être destinées à être intégrées dans des chaines de production, en encore peuvent être installées hors de ces chaines. On distingue deux types de machines : - Celles à fonctionnement manuel, pour lesquelles l'opérateur coupe le film à l'aide d'un outil approprié, - Celles intégrant un système de découpe automatique de film en continue. Cette technologie se caractérise en ce que le film est découpé après laminage (application sur le support) entre deux produits à protéger. Dans ce cas une fois les deux produits ayant été filmés, la découpe intervient. Ces découpes se font par l'intermédiaire de plusieurs technologies : massicot (la lame guillotine le film), couteau à déplacement latéral, fil chauffant... En l'état des connaissances, ces technologies produisent des bavettes de film sur le support qui augmentent des phénomènes de non qualité : prise de la poussière, risque de collage entre les supports s'il s'agit d'empiler les produits filmés (phénomènes accoutumés, risque d'altération et d'enlèvement du film traité... Pour pallier à ces phénomènes, une technologie de découpe en continue avait été mise au point par le présent demandeur, caractérisée par un procédé de double cutter (intervenant toujours après laminage de deux produits) qui vient découper le film au raz de chaque support, évitant ainsi la création de bavettes sur les supports. Cette technologie, bien qu'apportant une amélioration du traitement, présente de nombreux inconvénients : - D'abord un chute de film est générée par la coupe à raz entre deux supports, qu'il s'agit d'évacuer. Du fait de la présence de colle sur le film, cette évacuation est très difficile et engendre une complexification de l'équipement ainsi qu'une ressource humaine pour procéder à l'évacuation des déchets produits par cette coupe, - Par ailleurs cette chute représente un budget consommable important, - Enfin cette technologie était adaptée sur des supports suffisamment rigides et résistants pour accepter la contrainte d'appui de la lame sur le bord du support. S'il s'agissait de supports non rigides, ce dernier pouvait être endommagé par le procédé de découpe. 3053662 2 Présentation de l'invention L'invention est relative à une machine industrielle d'application de films de protection 5 temporaire ou permanent disposant d'un système automatique de découpe, de positionnement et d'application du film sur le support à traiter selon un procédé « bord à bord » sans constituer de déchet de film ou de bavette, caractérisé par : Un module de pelliculage (a) doté : o D'un rouleau applicateur (b) qui lamine le film sur le support, 10 o D'une barre de charge (c) connectée à un générateur de charge électrostatique permettant au film d'adhérer au rouleau applicateur(b) en conservant sa position, o D'un module de coupe (d) destiné à couper le film en contact avec le rouleau applicateur, interrompant la phase de laminage encours d'opération, à l'endroit du film correspondant au bord arrière du support à traiter après laminage, 15 o D'un contre rouleau (e) qui augmente la surface de contact du film avec le rouleau applicateur, aux fins de positionner le film sous la barre de charge (c) et maintenir le film sur le rouleau, o d'un vérin (f) supportant le module de pelliculage aux fins de positionner l'ensemble de pelliculage sur le support à traiter, et libérer le support ayant subi 20 le traitement par film. - Un module de détour compensateur (g) ayant pour objet de définir l'angle de positionnement du film et contrôler sa tension, se composant d' un rouleau de détour (h) du film (v) et d'un vérin (i) qui gère sa tension, - D'un système de convoyage et de positionnement du support à traiter composé : d'un 25 rouleau applicateur inférieur (j) destiné à servir d'appui au rouleau applicateur (b) et positionné sous ce dernier, de deux systèmes de rouleaux introducteurs et éjecteur chacun composés d'au moins un rouleau inférieur motorisé (k et I) d'un rouleau supérieur libre (m et n) monté sur vérins (o et p), d'un capteur de présence (q) et d'un capteur de position (r) du support à traiter, 30 Un automate doté d'un programme appelé à piloter les différents modules de la machine en fonction de la dimension des supports à traiter. Le module de coupe (d) est lui-même composé d'un vérin linéaire (s) sur lequel est monté un vérin de coupe (t) et d'une lame (u). 35 Le fonctionnement de la machine est régi selon un principe d'asservissement commandé par l'automate programmé ayant pour objet de coordonner précisément la position du support avec la position du film, de telle façon à couper le film durant la phase de laminage à la distance précise nécessaire au recouvrement du support à traiter sans qu'il y ait de bavette ni de déchet. 3053662 3 Selon la longueur du support à protéger, l'asservissement de la machine détectera automatiquement la position de début et de fin du support via le capteur de position (r) et obérera la coupe du film (v) de telle façon à s'adapter à la longueur de support, sans nécessiter d'intervention humaine. Ainsi une machine ayant à traiter des supports de tailles variées et 5 diffuses, opérera seule sans autre intervention humaine que l'alimentation en support à traiter. Il est notoire sur les machines à filmer, en l'état des sachant, qu'après application du film sur un support, il n'est pas possible d'introduire le support suivant et venir au contact du précédent avec les rouleaux fermés, la pression exercée empêchant le support de s'introduire correctement 10 entre les rouleaux applicateurs. Il est donc nécessaire d'ouvrir les rouleaux en les écartant et d' échapper le premier support pour éviter tout chevauchement avec le suivant. A ce stade du processus de filmage, le premier support est filmé et le suivant prêt à être introduit, la problématique est donc que le film n'étant pas encore en contact avec le support, il est libre, désolidarisé du rouleau applicateur et ne peut donc pas s'appliquer correctement sur le bord du 15 support après introduction (et ce sans plis et sans bulles). Pour pallier ces inconvénients, le principe de conception de la machine repose sur deux technologies : - électrostatique du module de pelliculage permettant de tenir le bord du film en contact avec le rouleau. Selon ce principe, l'électrostatique intervient sur le rouleau et le film, celui-ci est maintenu dans sa position sur le rouleau de telle façon à suivre a rotation du 20 rouleau en fin d'application pour se positionner dans l'axe inférieure du rouleau prêt pour l'application du film sur le support suivant, - un procédé de coupe du film contre le rouleau permettant au film d'être toujours en contact avec le rouleau applicateur(b) alors que le laminage n'est pas terminé. 25 En phase d'utilisation de la machine, l'opérateur procède à la mise en place du film (v) sur la machine en faisant passer celui-ci derrière le module de détour/compensateur (g) puis dans le module de pelliculage (a) en passant sous le contre rouleau (e), sous la barre de charge (c) et devant le module de coupe (d). Il positionne un support pour procéder à la mise en place du film et lance un cycle qui aura pour effet de positionner le film collé sur le rouleau applicateur (b) 30 bord dans l'axe inférieur. Le pilotage automatisé des différents modules et composants de la machine intervient selon l'ordre suivant : a) Le produit à protéger se présente à l'entrée de la machine et s'introduit entre le rouleau 35 introducteur inférieur (k) et le rouleau introducteur supérieur (m) ; le détecteur de présence (q) détecte alors sa présence ce qui commande la fermeture des rouleaux introducteurs en baissant le rouleau introducteur supérieur (m) par l'intermédiaire d' un vérin pneumatique (o) - Le cycle commence et l'ensemble des rouleaux introducteur inferieur (k), rouleau applicateur inferieur (j), rouleau éjecteur inferieur (I) sont activés pour déplacer le support. 3053662 4 b) Un capteur de position (r) détecte alors la position du support et le fait avancer pour positionner le bord avant du support dans l'axe du rouleau applicateur supérieur (b). 5 c) Le module de pelliculage (a) descend et positionne le bord du film sur le bord du support. d) Les rouleaux motorisés ( j, k et I) avancent le support et le cycle de pelliculage commence. e) Lorsque le bord avant du support se positionne sur le rouleau éjecteur inférieur (I), le 10 rouleau éjecteur supérieur (n) se ferme. f) Lorsque le capteur de position (r) détecte le bord arrière du support, le rouleau introducteur supérieur (m) s'ouvre et le support se positionne bord arrière à une distance équivalente de l'axe inférieur du rouleau applicateur (b) à celle entre l'axe du rouleau (b) 15 et de la lame (u) du module de coupe (d). Le cycle s'arrête. g) Le module de détour compensateur (g) s'actionne par tirage en arrière du rouleau de détour du film (h) à l'aide du vérin (i) pour libérer la tension du film. 20 h) Le module de coupe (d) actionne les vérins de coupe (t) et déplace latéralement la lame (u) à l'aide du vérin linéaire (s) pour couper le film en contact avec le rouleau applicateur. i) La barre de charge électrostatique (c) se met en marche pour charger le film (y) et le rouleau applicateur (b) pour assurer la tenue du film en contact, collé sur le rouleau. 25 j) Le cycle reprend et les rouleaux (j, k et I) déplacent le support pour le positionner bord arrière dans l'axe inférieur du rouleau applicateur (b). k) Le cycle s'arrête, le vérin (i) du module compensateur déplace le rouleau de détour du 30 film (g) pour libérer la tension du film (v) et le module de pelliculage (a) se relève. I) Les rouleaux éjecteurs (I et n) éjectent le support et le rouleau éjecteur supérieur (n) se relève. 35 Figures : 1 / 4 Module de pelliculage 2 / 4 Module de détour 3 / 4 Module de coupe 40 4 / 4 Vue générale 3053662 5 Glossaire : (a) module de pelliculage (b) rouleau applicateur 5 (c) barre de charge (d) module de coupe (e) contre rouleau (f) vérin du module de pelliculage (g) module de détour compensateur 10 (h) rouleau de détour du film (i) vérin du rouleau de détour (j) rouleau applicateur inférieur (k) rouleau inférieur introducteur motorisé (I) rouleau inférieur éjecteur motorisé 15 (m)rouleau supérieur libre introducteur (n) rouleau supérieur libre éjecteur (o) vérin du rouleau supérieur introducteur (p) vérin du rouleau supérieur éjecteur (q) capteur de présence «20 (r) capteur de position (s) vérin linéaire du module de coupe (t) vérin de la lame de coupe (u) lame de coupe (v) film 25 REVENDICATIONS1. Machine industrielle d'application de films de protection temporaire ou permanent disposant d'un système automatique de découpe, de positionnement et d'application du film sur le support à traiter selon un procédé « bord à bord » sans constituer de déchet de film ou de bavette, caractérisé par : Un module de pelliculage (a) doté : o D'un rouleau applicateur (b) qui lamine le film sur le support, o d'une barre de charge (c) connectée à un générateur de charge électrostatique permettant au film d'adhérer au rouleau applicateur (b) en conservant sa position, o d'un module de coupe (d) destiné à couper le film (v) en contact avec le rouleau applicateur (b), interrompant la phase de laminage encours d'opération, à l'endroit du film correspondant au bord arrière du support à traiter après laminage, o d'un contre rouleau (e) qui augmente la surface de contact du film avec le rouleau applicateur (b), aux fins de positionner le film sous la barre de charge (c) et maintenir le film (v) sur le rouleau, o d'un vérin (f) supportant le module de pelliculage (a) aux fins de positionner l'ensemble de pelliculage sur le support à traiter, et libérer le support ayant subi le traitement par film (y). - Un module de détour compensateur (g) ayant pour objet de définir l'angle de positionnement du film et contrôler sa tension, composé d' un rouleau de détour (h) du film et d'un vérin (i) qui gère sa tension, - Un système de convoyage et de positionnement du support à traiter composé : d'un rouleau applicateur inférieur (j) destiné à servir d'appui au rouleau applicateur (b) et positionné sous ce dernier, de deux systèmes de rouleaux introducteurs et éjecteur chacun composés d'au moins un rouleau inférieur motorisé (k et I) d'un rouleau supérieur libre (m et n) monté sur vérins, d'un capteur de présence (q) et d'un capteur de position (r) du support à traiter, Un automate doté d'un programme appelé à piloter les différents modules de la machine en fonction de la dimension des supports à traiter. 2. Machine industrielle d'application de films de protection temporaire ou permanent selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module de coupe (d) actionne un vérin de coupe (t) et déplace latéralement une lame (u) à l'aide d'un vérin linéaire (s) pour couper le film en contact avec le rouleau applicateur (b). 3053662 7 3. Machine industrielle d'application de films de protection temporaire ou permanent selon la revendication 1 caractérisé en ce que la machine est régi selon un principe d'asservissement commandé par l'automate programmé ayant pour objet de coordonner précisément la position du support avec la position du film (y), de telle façon à couper le 5 film durant la phase de laminage à la distance précise nécessaire au recouvrement du support à traiter sans qu'il y ait de bavette ni de déchet. 4. Machine industrielle d'application de films de protection temporaire ou permanent selon la revendication 3 caractérisé en ce que en fonction de la longueur du support à protéger, 10 l'asservissement de la machine détecte automatiquement la position de début et de fin du support via le capteur de position (r) et obère la coupe du film (v) de telle façon à s'adapter à la longueur de support, sans nécessiter d'intervention humaine. 5. Procédé d'application de films de protection temporaire ou permanent utilisant une 15 machine selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pilotage automatisé des différents modules et composants de la machine intervient selon l'ordre suivant : a. le produit à protéger se présente à l'entrée de la machine et s'introduit entre le rouleau introducteur inférieur (k) et le rouleau introducteur supérieur (m) , le 20 détecteur de présence (q) détecte alors sa présence ce qui commande la fermeture des rouleaux introducteurs en baissant le rouleau introducteur supérieur (m) par un vérin pneumatique (o), Le cycle commence et l'ensemble des rouleaux introducteur inferieur (k) - rouleau applicateur inferieur (j) et rouleau éjecteur inferieur (I) sont activés pour déplacer le support ; 25 b. un capteur de position (r) détecte alors la position du support et le fait avancer pour positionner le bord avant du support dans l'axe du rouleau applicateur supérieur (b); c. le module de pelliculage (a) descend et positionne le bord du film sur le bord du support ; 30 d. les rouleaux motorisés (j,k,l) avancent le support et le cycle de pelliculage commence ; e. lorsque le bord avant du support se positionne sur le rouleau éjecteur inférieur (I), le rouleau éjecteur supérieur (n) se ferme ; f. lorsque le capteur de position (r) détecte le bord arrière du support, le rouleau 35 introducteur supérieur (m) s'ouvre et le support se positionne bord arrière à une distance équivalente de l'axe inférieur du rouleau applicateur (b) à celle entre l'axe du rouleau (b) et de la lame (u) du module de coupe (d). Le cycle s'arrête ; g. le cycle s'arrête et le module de détour compensateur (g) s'actionne par tirage en arrière du rouleau de détour (h) du film à l'aide du vérin (i) pour libérer la tension du film (v); 3053662 8 h. le module de coupe (d) actionne un vérin de coupe (t) et déplace latéralement la lame (v) à l'aide d'un vérin linéaire (s) pour couper le film en contact avec le rouleau applicateur ; i. la barre de charge électrostatique (c) se met en marche pour charger le film (u) et 5 le rouleau applicateur (b) pour assurer la tenue du film en contact, collé sur le rouleau ; j. le cycle reprend et les rouleaux (j, k et I) déplacent le support pour le positionner bord arrière dans l'axe inférieur du rouleau applicateur (b); k. le cycle s'arrête, le vérin (i) du module compensateur déplace le rouleau de détour 10 du film (g) pour libérer la tension du film (v) et le module de pelliculage (a) se relève; I. les rouleaux éjecteurs (I et n) éjectent le support et le rouleau éjecteur supérieur (n) se relève. 15