Brevet FR3093097A1 — publié le 20200828

Description Titre de l'invention : Séparateur pour réception transitoire d'éléments en plaque entre une table élévatrice et un transporteur de sortie de paquets d'éléments mol j L'invention concerne la formation de paquets d'éléments en plaque, à la sortie d'une ligne d'impression ou dc transformation dc tels éléments en plaque, notamment pour la fabrication d'emballages. L'invention concerne en particulier des équipements destinés à transférer des paquets d'éléments en plaque vers un transporteur de sortie de paquets, évitant les interruptions de cycles de formation de paquets. [0002] Après avoir été soumis à différentes opérations d'impression ou de transformation, des éléments en plaque doivent être empilés en paquets en nombre prédéfini et avec un positionnement précis des éléments en plaque entre eux. En aval de machines de transformation, il est ainsi connu d'utiliser une station de comptage d'éléments en plaque, une station d'empilage des éléments en plaque sur une table élévatrice, et un système de transfert d'un empilement vers un transporteur de sortie pour séparer les empilements. [0003] Une station d'empilage à chute libre inclut une table élévatrice. Un dispositif laisse chuter séquentiellement les éléments en plaque sur la table élévatrice, pour former un empilement. La table élévatrice descend à la vitesse de croissance de l'empilement. Une fois atteint le nombre d'éléments en plaque correspondant à un paquet, se pose le problème de l'évacuation correcte de ce paquet sans interruption du cycle d'amenée des éléments en plaque. Etat de la technique [0004] Le document EP 0501213 décrit une station d'empilage, de séparation et d'évacuation de paquets d'éléments en plaque. La station comprend des moyens d'amenée des éléments en plaque, des soutiens escamotables formant un magasin d'empilage temporaire. placé au-dessus d'un dispositif d'évacuation de paquets. [0005] Une telle station présente des inconvénients. En particulier, le premier élément en plaque arrivant dans le magasin d'empilage va être en contact avec, et être abîmé par les soutiens escamotables. De plus. en raison de la position fixe en hauteur des soutiens escamotables, le magasin d'empilage temporaire va être plus rapidement saturé avec des éléments en plaque arrivant à haute cadence, ce qui limite la productivité générale de la ligne d'impression ou de transformation. [0006] Le document EP 0666234 décrit une station d'empilage, de séparation et d'évacuation de paquets d'éléments en plaque. La station comprend une table élévatrice mobile verticalement, recevant des éléments en plaque chutant pour être 2 empilés. La table descend progressivement jusqu'au niveau d'un transporteur de sortie, récupérant et évacuant un paquet d'éléments en plaque après sa formation. Un séparateur se déplace verticalement et horizontalement. Après la formation d'un paquet, le séparateur vient surplomber la table élévatrice et vient alors s'interposer pour supporter les éléments en plaque du paquet suivant. La table élévatrice transfère alors le paquet venant d'être formé, vers le transporteur de sortie qui évacue le paquet. Le séparateur est ensuite rétracté et la table élévatrice peut alors récupérer les éléments en plaque du paquet suivant. [0007] Une telle station présente des inconvénients. En particulier, le séparateur présente une certaine inertie. Son déplacement durant un cycle s'avère difficile à réaliser à une vitesse compatible avec les cadences d'empilement nécessaires pour les éléments en plaque. Un tel séparateur peut en outre s'avérer incompatible avec certains modes d'alignement transversal des éléments en plaque. Exposé de l'invention [0008] L'invention vise à résoudre un ou plusieurs dc ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un séparateur pour la réception transitoire d'éléments en plaque devant être transférés d'une table élévatrice vers un transporteur dc sortie de paquets d'éléments en plaque, comprenant : - un support monté coulissant selon une direction verticale ; - un dispositif d'entrainetnent du support selon la direction verticale ; - plusieurs bras s'étendant selon une direction horizontale longitudinale, espacés les uns des autres selon une direction transversale, au moins un bras étant monté en étant apte à se déplacer selon la direction horizontale longitudinale par rapport au support, le déplacement du bras modifiant sa longueur en porte à faux par rapport au support d'un premier côté selon la direction horizontale longitudinale ; - un système d'entrainetnent configure pour simultanément déplacer le bras selon la direction horizontale longitudinale et maintenir un autre des bras dans sa position longitudinale. [0009] L'invention porte également sur les variantes suivantes. L'homme du métier comprendra que chacune des caractéristiques des variantes suivantes peut être combinée indépendamment aux caractéristiques ci-dessus, sans pour autant constituer une généralisation intermédiaire. [0010] Selon une variante, le système d'entraînement inclut : - un arbre, se déployant selon la direction transversale, et entraîné en rotation ; - un pignon pour chaque bras, solidaire en rotation de l'arbre ; - une crémaillère solidaire du bras ; - un dispositif formant embrayage configuré pour accoupler et désaccoupler sélec- 3 tivement le pignon de la crémaillère [0011] Selon une autre variante, le dispositif formant embrayage de chaque bras inclut un vérin configure pour déplacer en translation le pignon associé au bras selon l'axe de l'arbre, pour sélectivement le mettre en prise ou le débrayer de la crémaillère du bras. [0012] Selon encore une variante, chacun des vérins entraîne un verrou immobilisant le cou- lissement en translation du bras associé lors du débrayage du pignon associé au bras. [0013] Selon encore une autre variante, le pignon est accouplé à l'arbre par l'intermédiaire d'une clavette. [0014] Selon une variante, le bras comprend un coulisseau coopérant avec une coulisse solidaire du support, de façon à guider le déplacement du bras selon la direction horizontale longitudinale. [0015] Selon encore une variante, les bras sont disposés à un même niveau vertical par rapport au support. [0016] Selon une autre variante, les bras sont montés coulissants par rapport au support pour pouvoir atteindre une longueur en porte à faux pour maintenir un paquet d'éléments en plaque par rapport au support dudit premier côté. [0017] Selon encore une variante, les bras sont espacés les uns des autres selon la direction transversale d'une distance correspondant à un écartement entre de courroies de transport sans fin d'une table élévatrice. [0018] Selon encore une autre variante, le séparateur inclut une unité de commande configurée pour commander séquentiellement : - le coulissement vers le bas du support ; - le déplacement de plusieurs des bras dans une position déployée en porte à faux par rapport au premier côté ; - le placement de l'ensemble des bras dans une position rétractée par rapport au premier côté ; - le coulissement vers le haut du support. [0019] Selon encore une variante, l'unité de commande est configurée pour commander le coulissement vers le bas du support par une succession de pas de coulissement et d'arrêts. [0020] L'invention porte également sur une station de réception d'éléments en plaques et d'évacuation de paquets d'éléments en plaque pour une machine de fabrication d'emballage, comprenant un séparateur tel que déciitci-dessus. Brève description des dessins [0021] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la des- cription qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : [0022] [fig.1] et [0023] [fig.2] sont des vues en perspective d'un exemple de séparateur selon un mode de réalisation de l'invention ; [0024] [fig.3] est une vue en perspective du séparateur au niveau d'un système d'entraînement et d'un dispositif d'embrayage pour un bras ; [0025] [fig.4] est une vue en coupe du séparateur au niveau d'un axe du système d'entraincment ; [0026] [fig.5] est une vue en perspective éclatée du séparateur associé à une table élévatrice ; [0027] [fig.6] est une vue de dessus d'une association d'une table élévatrice et du sé- parateur; [0028] [fig.7] est une vue en coupe de côté de l'association de la table élévatrice et du sé- parateur; [0029] [fig.8] est une vue de face de l'association de la table élévatrice et du séparateur; [0030] [fig.9], [0031] [fig.10], [0032] [fig.1 1], [0033] [fig.12], [0034] [fig.13], [0035] [fig.14], [0036] [fig.15] et [0037] [fig.16] illustrent la cinématique du séparateur durant différentes phases de fonc- tionnement. [0038] La direction longitudinale est définie en faisant référence au sens de défilement ou d'entraînement des éléments en plaque dans la machine de fabrication d'emballage, dans la station de réception d'éléments en plaques, selon leur axe longitudinal médian. La direction transversale est définie comme étant la direction perpendiculaire dans un plan horizontal à la direction de défilement des éléments en plaque. Les sens amont et aval sont définis en faisant référence au sens de déplacement des éléments en plaque, suivant la direction longitudinale dans l'ensemble de la machine de fabrication d'emballage, de l'entrée de la machine jusqu'à la sortie machine et la station de réception des éléments en plaques. [0039] Exposé détaillé de modes de réalisation préférés [0040] Les Figs. 1 et 2 sont des vues en perspective d'un exemple de séparateur 1 selon un mode de réalisation de l'invention. Le séparateur 1 est destiné à assurer une réception transitoire d'éléments en plaque devant être transférés d'une table élévatrice vers un transporteur de sortie de paquets de tels éléments en plaques (détaillés par la suite). Le séparateur 1 peut ainsi être inclus dans une station de réception d'éléments en plaques et d'évacuation de paquets de ces éléments, par exemple pour une machine de fa- brication d'emballages. [0041] Le séparateur 1 comprend un châssis 18, un support 10, un dispositif d'entrainement 11, un système d'entrainement 12, des bras 13 et une unité de commande 19. [0042] Le support 10 est monté coulissant par rapport au châssis 18 selon une direction verticale. Le châssis 18 comprend deux montants verticaux 180 (direction Z illustrée) et une traverse 181 orientée transversalement et reliant les montants verticaux 180. Le support 10 peut être guidé en coulissement vertical de façon connue en soi par des mils verticaux pouvant être aménagés dans les montants 180. Le support 10 forme une poutre allongée selon une direction transversale (direction Y illustrée). La direction transversale est horizontale et perpendiculaire à la direction de transport (direction X) des éléments en plaque atteignant le séparateur 1. Le dispositif d'entrainement 11 est configure pour entraîner le support 10 selon la direction verticale. Le dispositif d'entrainement 11 inclut ici un motoréducteur électrique 110 commandé par l'unité de commande 19, et des courroies 111 en prise avec un rotor du motoréducteur 110 par l'intermédiaire d'un arbre 112 d'une part, et en prise avec le support 10 solidaire d'un point fixe sur chacune des courroies 111. Les courroies 111 sont guidées par des poulies crantées 113. Le moteur est ici fixé sur la traverse 181. [0043] Des bras 13 s'étendent selon la direction horizontale longitudinale et sont espacés les uns des autres selon la direction transversale. Les bras 13 sont montés sur le support 10 de façon à être guidés dans leurs déplacements selon la direction horizontale longitudinale. Le déplacement de chacun des bras 13 modifie sa longueur en porte-à-faux par rapport au support 10, en particulier d'un premier côté par rapport au support 10 selon cette direction horizontale. Le porte-à-faux des bras 13 par rapport au support 10 peut par exemple être mesuré par rapport à un plan incluant les directions Y et Z et positionné à une extrémité longitudinale de ce support 10. Dans une position rétractée, les bras 13 sont positionnés d'un deuxième côté par rapport au support 10 et présentent une valeur de porte-à-faux minimale ou nulle du premier côté par rapport au support 10. [0044] Le système d'entraînement 12 est configuré pour simultanément déplacer un ou plusieurs bras 13 selon la direction horizontale longitudinale et pour maintenir un ou plusieurs autres bras 13 dans leur position longitudinale. Le système d'entraînement 12 inclut ici un arbre 15 se déployant selon la direction transversale et guidé en rotation par le support 10, par exemple par différents paliers et roulements à bille non détaillés. Le système d'entraînement 12 comprend en outre un motoréducteur électrique 120, entraînant l'arbre 15 en rotation. Pour chacun des bras 13, le système d'entraînement 12 comprend en outre un pignon denté respectif 150. Chacun des pignons 150 est solidaire en rotation de l'arbre 15. Pour chacun des bras 13, le système d'entraînement 12 comprend par ailleurs une crémaillère 130 solidaire de ce bras 13. Le système 6 d'entraînement 12 comprend en outre un dispositif formant embrayage 14 (détaillé par la suite) configure pour accoupler et désaccoupler sélectivement un pignon 150 et une crémaillère 130. [0045] La Fig. 3 est une vue en perspective du séparateur 1 au niveau du système d'entraînement 12 et d'un dispositif formant embrayage 14 pour un bras 13. La Fig. 4 est une vue en coupe au niveau du système d'entraînement 12 et de ce dispositif formant embrayage 14. [0046] Le bras 13 comprend ici un coulisseau 131. Le coulisseau 131 coopère avec une coulisse 100 du support 10, de façon à guider le déplacement du bras 13 selon la direction horizontale longitudinale. [0047] Comme illustré à la Fig. 4, le pignon 150 est monté coulissant selon la direction transversale (correspondant à la direction de l'axe de rotation de l'arbre 15) par rapport à l'arbre 15. Afin de pouvoir être également entraîné en rotation par l'arbre 15, le pignon 150 est accouplé à l'arbre 15 par l'intermédiaire d'une clavette 151. Le pignon 150 est ainsi mobile entre deux positions transversales : la position illustrée à la Fig. 4 dans laquelle il est en prise avec la crémaillère 130 d'un bras 13, et une position davantage décalée vers la gauche, dans laquelle il est désaccouplé de la crémaillère 130. [0048] Le dispositif formant embrayage 14 de chaque bras 13 inclut ici un vérin 140. Le corps du vérin 140 est fixé au support 10. Le vérin 140 est commandé par l'unité de commande 19, de façon à déplacer son piston 142 selon la direction transversale. Le piston 142 est apte à déplacer axialement le pignon 150. Un flasque 153 est ainsi fixé à une extrémité d'une douille 154 d'un seul tenant avec le pignon 150 et coaxiale au pignon et à l'arbre 15. Le flasque 153 est en prise avec une fourchette 152 qui est fixée à l'extrémité libre du piston 142. Le fiasque 153 est ainsi entraîné en coulissement par le piston 142 selon la direction transversale. Ainsi, le déplacement du piston 142 permet sélectivement d'accoupler ou de désaccoupler le pignon 150 par rapport à la crémaillère 130. Lorsque le pignon 150 est désaccouplé ou débrayé de la crémaillère 130, la rotation de l'arbre 15 n'entraîne pas le bras 13 en translation. [0049] Avantageusement, le séparateur 1 comporte un mécanisme de verrouillage, permettant d'immobiliser un bras 13 en translation, lorsque celui-ci n'est pas entraîné par le dispositif 12. Ainsi, un plot 141 s'étend en saillie selon une direction transversale par rapport au flasque 152. Le plot 141 est positionné en vis-à-vis d'un alésage 132 ménagé dans le bras 13. Lors d'un déplacement du piston 142 désaccouplant ou débrayant le pignon 150 et la crémaillère 130, le plot est entraîné jusqu'à venir se loger dans l'alésage 132. Le plot 141 permet alors d'immobiliser le bras 13 en translation. [0050] Le déplacement longitudinal des bras 13 est utilisé pour former un support transitoire 7 pour des éléments en plaque. Les bras 13 sont ainsi déployés pour former une grille de réception, de façon à recevoir de manière transitoire les éléments en plaque sous forme de paquet, les bras 13 étant disposés de manière à pouvoir croiser (sans interférer) des courroies de transport sans fin d'une table élévatrice selon la direction verticale. L'inertie de déplacement de tels bras 13 est nettement inférieure à l'inertie de l'ensemble du séparateur 1 s'il était nécessaire de déplacer celui-ci. [0051] Afin de pouvoir former un support pour un paquet d'éléments en plaque, les bras 13 sont montés coulissants par rapport au support 10 pour pouvoir atteindre une longueur en porte-à-faux, permettant de maintenir un paquet d'éléments en plaque par rapport au support 10, d'un côté correspondant à l'arrivée de ces éléments en plaque. Afin de pouvoir former un support optimal pour un paquet d'éléments en plaque reposant sur les bras 13, ces bras 13 sont avantageusement tous disposés à un même niveau vertical par rapport au support 10. [0052] Les bras 13 sont espacés les uns des autres selon la direction transversale, d'une distance correspondant à un écartement entre des courroies de transport sans fin d'une table élévatrice détaillée ultérieurement. Les bras 13 peuvent ainsi être entrecroisés avec de telles courroies de transport. [0053] L'unité de commande 19 est contigu& pour commander le dispositif d'entraînement 11, de façon à positionner le support 10 à une position verticale appropriée. L'unité de commande 19 est également configurée pour sélectionner les bras devant être déplacés vers une table élévatrice et les bras devant être maintenus en position rétractée par rapport à la table élévatrice. [0054] La Fig. 5 est une vue en perspective éclatée de l'association du séparateur 1 avec une table élévatrice 2. La Fig. 6 est une vue de dessus d'une association de la table élévatrice 2 et du séparateur 1. La Fig. 7 est une vue en coupe de côté de l'association de la table élévatrice 2 et du séparateur 1. La Fig. 8 est une vue de face de l'association de la table élévatrice 2 et du séparateur 1. [0055] Le châssis 18 du séparateur 1 est fixé à un châssis de la table élévatrice 2. La table élévatrice 2 comporte des coun-oies de transport sans fin 20, montées sur un support 23. Ces courroies de transport sans fin 20 sont configurées pour pouvoir entraîner des éléments en plaque en translation selon la direction longitudinale, commune à la direction longitudinale du séparateur I. À la Fig. 5, tous les bras 13 sont en porte-à-faux du côté de la table élévatrice 2. À la Fig. 7, on peut distinguer un dispositif d'aspiration 22 d'éléments en plaque, configuré pour sélectivement retenir ou relâcher un élément en plaque. L'élément en plaque tombe alors par gravité soit sur les bras 13 du séparateur 1, soit sur les courroies de transport sans fin 20 de la table élévatrice 2. [0056] À la Fig. 6, seulement certains bras 13 ont été déployés du côté de la table élévatrice 2. D'autres bras 13 sont maintenus en position rétractée. Ce sont ici les bras 13 po- 8 sitionnés aux extrémités transversales du support 10 qui sont maintenus en position rétractée. Les bras 13 en position rétractée sont ici à la verticale d'un transporteur 3 de sortie de paquet d'éléments en plaque. Des éléments en plaque 9 ont été déposés sur les bras 13 déployés du côté de la table élévatrice 2. [0057] La station de réception d'éléments en plaques comprend des butées de taquage ou tagueurs 21, disposées transversalement de part et d'autre des éléments en plaque 9. Par leurs vibrations, les tagueurs 21 permettent de caler la position transversale des éléments en plaques 9, afin de former un paquet 90 avec des éléments 9 bien alignés. La fonction principale d'embrayage et de désembrayage des bras est de ne pas sélectionner les bras qui sont hors laize et qui viendraient alors percuter les tagueurs latéraux 21. Les bras 13 en position rétractée permettent d'éviter tout risque de collision avec de tels tagueurs 21. [0058] Un tel séparateur 1 permet en outre de débrayer ou d'embrayer sélectivement des bras 13, ce qui permet de ne déployer que le nombre nécessaire de bras 13 pour recevoir des éléments en plaque d'une largeur donnée (ou laize). L'inertie de l'entraînement des bras 13 peut ainsi être réduite, pour un séparateur 1 devant exécuter des cycles d'une durée réduite. Par ailleurs, le maintien d'un certain nombre de bras 13 en position rétractée permet de réduire le couple de pivotement autour de l'axe transversal pour le support 10. [0059] La Fig. 8 est une vue de face de l'association de la table élévatrice 2 et du séparateur 1. Les bras 13 du séparateur 1 sont ici au même niveau que les courroies de transport sans fin 20. Les bras 13 déployés sont intercalés entre des courroies de transport sans fin 20. [0060] La table élévatrice 2 et le séparateur 1 peuvent être associés en aval de moyens d'amenée des éléments en plaque 9 successivement les uns à la suite des autres. [0061] Les Figs. 9 à 16 illustrent la cinématique du séparateur 1 durant différentes phases de son fonctionnement, en coopération avec la table élévatrice 2 et le transporteur 3. Pour mettre en oeuvre une telle cinématique, l'unité de commande 19 est configurée pour commander séquentiellement - le coulissement vers le bas du support 10; - le déplacement de plusieurs ou de la totalité des bras 13 dans une position déployée en porte-à-faux d'un premier côté par rapport au support 10, et si nécessaire le maintien correspondant d'au moins un bras 13 dans une position rétractée par rapport à ce premier côté ; - le placement de l'ensemble des bras 13 dans une position rétractée par rapport au premier côté ; - le coulissement du support 10 vers le haut. [0062] Avantageusement, l'unité de commande 19 commande le coulissement vers le bas du 9 support 10 avec une succession de pas de coulissement et d'arrêts. [0063] Dans la configuration illustrée à la Fig. 9, les bras du support 13 sont en position déployée au-dessus de la table élévatrice 2, et en particulier au-dessus du dispositif d'aspiration 22. [0064] Dans la configuration illustrée à la Fig. 10, les bras 13 sont maintenus en position déployée au-dessus du dispositif d'aspiration 22. Des éléments en plaque 9 ont été empilés sur les courroies de transport sans fin 20. Le support 23 est descendu progressivement au fur et à mesure de l'empilement des éléments en plaque 9. [0065] Dans la configuration illustrée à la Fig. 11, les bras 13 ont été amenés en position rétractée, puis le support 10 a été rabaissé en dessous du niveau du dispositif d'aspiration 22. Des bras 13 ont ensuite été déployés sous le dispositif d'aspiration 22 (dans un souci de simplification, tous les bras ont ici été déployés), et au dessus du support 23. Les éléments en plaque 9 arrivant sont alors empilés sur les bras 13 déployés du séparateur 1. Les éléments en plaque 9 positionnés sur les courroies de transport sans fin 20 peuvent ainsi être déplacés, pendant la poursuite du cycle d'arrivée de nouveaux éléments en plaque 9. [0066] Dans la configuration illustrée à la Fig. 12, un paquet 90 présent sur les courroies de transport sans fin 20 est transféré par celles-ci sur le transporteur de sortie 3. Le support 10 descend progressivement avec l'empilement d'éléments en plaque 9 sur les bras 13 déployés. [0067] Dans la configuration illustrée à la Fig. 13, le transporteur de sortie 3 évacue le paquet 90. Le support 23 remonte alors jusqu'au niveau des bras 13. Les courroies de transport sans fin 20 viennent alors s'intercaler entre les bras déployés 13 jusqu'à venir supporter l'empilement des éléments en plaque 9. Le séparateur 1 a ainsi permis d'assurer la réception transitoire d'éléments en plaque 9, permettant de séparer différents paquets d'éléments et permettant d'assurer leur transfert vers le transporteur de sortie 3. [0068] Dans la configuration illustrée à la Fig. 14, les bras déployés 13 ne supportent plus l'empilement des éléments en plaque 9, qui sont dorénavant supportés par les courroies de transport sans fin 20. Les bras 13 initient alors un déplacement vers leur position rétractée. [0069] Dans la configuration illustrée à la Fig. 15, les bras 13 ont tous étés déplacés vers leur position rétractée. Aucun des bras 13 n'est alors en porte-à-faux au-dessus de la table élévatrice 2. Les bras 13 sont alors escamotés en dehors de la course du support 23 de la table élévatrice 2. [0070] Dans la configuration illustrée à la Fig. 16, le support 10 a été relevé jusqu'au dessus du dispositif d'aspiration 22. Les bras 13 ont été avantageusement déplacés en porte-à-faux au-dessus du dispositif d'aspiration 22, afin de ne pas risquer d'interférer avec un opérateur à la verticale du transporteur de sortie 3. 11 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5]