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"Procédé de fabrication d'un dispositif de préhension, moyens de mise en oeuvre du procédé et dispositif obtenu par le procédé"
L'invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un dispositif qui, à paroi en matériau souple multicouche, est radialement expansible sous l'action d'un fluide sous pression.
L'invention concerne spécialement un procédé de fabrication d'un dispositif radialement expansible du type utilisé pour l'équipement d'un appareil de préhension par pincement d'articles disposés en rangée, tels des flacons, et ce en vue de leur manutention.
L'invention a également pour objet les moyens en vue de la mise en oeuvre du procédé et les dispositifs réalisés selon ce procédé.
Classiquement, ce type de dispositif comprend essentiellement : - une poche longiligne en matériau souple multicouche et qui d'une part, en un état dit de repos, se présente dans une configuration transversale aplatie, ce qui lui affecte une forme de bande épaisse, et d'autre part, dans un état dit expansé, adopte une section transversale sensiblement cylindrique tubu- laire, au moins un élément longiligne rigide qui, d'une part, s'étend longitudinalement à la paroi de la poche et est étroitement lié à celle-ci en vue d'en préserver la rectitude dans l'une et l'autre des configurations expansées ou aplaties qu'elle doit adopter et, d'autre part, présente au moins un organe en vue de l'ancrage du dispositif à un support,
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au moins une conduite qui, débouchant à l'intérieur de la poche,
est par ailleurs au moins indirectement reliée à une source de fluide sous pression.
Classiquement, l'élément rigide consiste en une plaque approximativement rectangulaire dont l'un des bords longitudinaux jouxte l'une des rives que présente la poche en configuration aplatie.
Classiquement, pour réaliser un tel dispositif, on procède par juxtaposition et assemblage de feuilles de matériau telles des feuilles de tissu revêtu d'élastomère vulcanisable.
Précisément, on réalise le dispositif à plat en constituant l'emboîtement de plusieurs plis simples, c'est-à-dire à section transversale en Vé réalisés avec des feuilles sensiblement rectangulaires et dont on situe les bords libres juxtaposés au niveau d'un bord de l'élément rigide de façon à pincer cet élément et de manière telle que ce dernier présente son bord opposé en vis-à-vis de la ligne de pliage interne de l'assemblage de feuilles.
Une fois cet assemblage constitué, on procède à la vulcanisation du matériau élastomère dont le tissu des feuilles est revêtu et ce de manière à assembler les faces des feuilles entre elles à l'exception d'une zone de réservation établie entre les faces en vis-à-vis qui doivent constituer les faces internes de la poche.
Ce procédé de construction permet d'obtenir des dispositifs expansibles qui fonctionnent correctement mais qui sont relativement sensibles à la fatigue mécanique, c'est-à-dire aux cycles alternés de gonflagedégonflage.
Précisément, les cycles alternés engendrent la séparation locale des assemblages essentiellement au droit de la ligne de pliage des feuilles.
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Cette séparation locale engendre des porosités et, par cela, des fuites notables du fluide sous pression, d'où une perte d'efficacité de chaque dispositif touché.
Le résultat essentiel que l'invention vise à obtenir est un procédé de fabrication qui permette de réaliser des dispositifs expansibles du type précité, lesquels offrent une résistance accrue à la fatigue et donc une durée de vie également accrue.
D'autres résultats apparaîtront dans la description qui suit.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication du type précité, notamment caractérisé en ce qu'au lieu de procéder en constituant des plis marqués : on constitue un mandrin dit mandrin d'assemblage qui s'étend sur sensiblement toute la dimension longitu- dinale du dispositif et dont la section transversale comprend :
. d'une part, sur toute la section transversale interne de la poche à créer, un organe plat d'épais- seur prédéterminée dont un bord, destiné à venir en appui contre celles des génératrices internes de la poche qui jouxtent la rive distale de cette poche en sa configuration dite aplatie, est formé d'un arrondi de rayon au moins égal à la moitié de l'épaisseur de l'organe plat, et .
d'autre part, situé dans le prolongement de la section transversale de la poche, un organe dont la section transversale forme un bulbe sensiblement ovale dont la face se raccorde progressivement aux deux faces opposées de l'organe plat précité, et - c'est sur le mandrin ainsi constitué qu'on réalise la superposition de couches de matériaux souples en feuilles en vue de constituer le dispositif,
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après quoi, on applique contre les faces libres de l'assemblage réalisé une pluralité d'actions de contact de manière à renforcer le contact tant entre les faces en vis-à-vis des feuilles qu'avec les faces du mandrin contre lesquelles elles se trouvent appliquées, puis - on procède à l'assemblage des faces des feuilles en contact et ce notamment par collage-vulcanisation, - après cela,
on extrait le mandrin de l'assemblage réalisé puis, dans le volume interne libéré, on engage au moins un élément rigide longiligne que l'on a préalablement constitué et qui comprend deux parties de formes distinctes dont une partie de section transversale complémentaire à celle d'une cavité établie par le bulbe du mandrin et une partie de section transversale d'épaisseur équivalente à celle de l'organe plat qui a défini une cavité constituant la poche et de largeur prédéterminée, et enfin - on ferme les extrémités opposées du dispositif réalisé.
L'invention a également pour objet les moyens pour la mise en oeuvre du procédé annoncé ainsi que les dispositifs obtenus selon ledit procédé.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins qui sont annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, le procédé de fabrication, les moyens de mise en oeuvre du procédé et une forme de réalisation particulière de dispositif suivant l'invention.
Les figures 1 et 2 sont deux vues en coupe transversale d'un dispositif selon l'invention dans deux configurations d'utilisation.
La figure 3 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un dispositif selon la figure 2.
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Les figures 4 à 6 sont des vues en coupe transversale d'un dispositif dans différentes phases de fabrication.
La figure 7 est un détail de la figure 5 vu à grande échelle.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
En se reportant au dessin (figures 1 et 2), on voit un dispositif 1 qui, à paroi 2 en matériau expansible 3 souple multicouche, est radialement expansible par l'action d'un fluide (non représenté) tel de l'air sous pression.
Tel que cela apparaît, le dispositif expansible 1 comprend essentiellement : - une poche longiligne 4 en matériau souple 3 multicou- che et qui d'une part, en un état dit de repos (figure 1), se présente dans une configuration transversale aplatie, ce qui lui affecte une forme de bande épaisse, et d'autre part, dans un état dit expansé, adopte une section transversale sensiblement cylindrique tubulaire (figure 2), au moins un élément longiligne 5,6 rigide qui, d'une part, s'étend longitudinalement à la paroi 2 de la poche 4 et est étroitement lié à celle-ci en vue d'en préserver la rectitude dans l'une et l'autre des configurations expansées ou aplaties qu'elle doit adopter et, d'autre part, présente au moins un moyen
7 d'ancrage du dispositif à un support 8, - au moins un canal 9 qui, débouchant à l'intérieur de la poche,
est par ailleurs au moins indirectement relié à une source de fluide sous pression (non représentée).
Classiquement, l'élément rigide 5,6 comprend au moins une plaque 5 approximativement rectangulaire dont l'un 10 des bords longitudinaux 10, 11 jouxte
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l'une 12 dite proximale des rives 12 proximale et 13 distale que la poche présente en configuration aplatie.
A l'endroit du canal 9, la plaque 5 présente une découpe 5a qui met en communication ledit canal 9 et l'intérieur de la poche 4.
Tel que cela apparaît au dessin, la poche est réalisée par assemblage de feuilles 14 de matériau enduit, notamment par liaison des faces 14a de certaines de ces feuilles par collage-vulcanisation.
Cependant, on note que pour réaliser l'assemblage des feuilles 14 selon l'invention, au lieu de procéder en constituant des plis marqués : - on constitue un mandrin 15, dit mandrin d'assemblage, qui s'étend sur sensiblement toute la dimension longitudinale du dispositif 1 et dont la section transversale comprend :
. d'une part, sur toute la section transversale interne de la poche 4 à créer, un organe 16 plat d'épaisseur E prédéterminée dont un bord 17, destiné à venir en appui contre celles des génératrices 18 internes de la poche 4 qui jouxtent la rive distale
13 de cette poche en sa configuration dite aplatie, est formé d'un arrondi 17 de rayon R au moins égal à la moitié de l'épaisseur E de l'organe plat 16, et .
d'autre part, situé dans le prolongement de la section transversale de la poche 4, un organe 19 dont la section transversale forme un bulbe sensiblement ovale dont la face 20 se raccorde progressivement aux deux faces opposées 21 de l'organe plat précité, et - c'est sur le mandrin 15 ainsi constitué qu'on réalise la superposition de couches de matériaux souples en feuilles en vue de constituer le dispositif, - après quoi, on applique contre les faces libres de l'assemblage réalisé une pluralité d'actions de contact (symbolisées par des flèches) de manière à renforcer le contact tant entre les faces en vis-à-
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vis des feuilles qu'avec les faces 20,21 du mandrin
15 contre lesquelles elles se trouvent appliquées, puis - on procède à l'assemblage des faces 14a des feuilles
14 en contact,
et ce notamment par collage-vulcanisa- tion, - après cela (figure 6), on extrait le mandrin 15 de l'assemblage réalisé puis, dans le volume interne libéré 22 (22a, 22b), on engage au moins un élément rigide 5,6 longiligne que l'on a préalablement constitué et qui comprend deux parties 5,6 de formes distinctes dont une partie 6, de section transversale complémentaire à celle d'une cavité 22b établie par le bulbe 19 du mandrin 15, et une partie 5 de section transversale d'épaisseur équivalente à celle de l'organe plat 16 qui a défini une cavité 22a consti- tuant la poche 4 et de largeur Ll prédéterminée, et enfin - on ferme les extrémités opposées (non représentées) du dispositif réalisé.
Conformément à l'invention, pour réaliser la paroi multicouche, on procède par enroulement de feuilles 14 de tissu enduit autour du mandrin 15 et, pour générer les actions de contact C, on pose l'assemblage dans une poche à vide ou presse (non représentée).
De préférence, on verrouille l'élément rigide 5, 6 dans l'assemblage de feuilles au moyen d'organes (non représentés) d'ancrage que l'on dispose à travers la paroi 2 multicouche au niveau de l'élément rigide 6 externe à la poche 4.
De manière connue, l'élément rigide 5,6 comprend au moins un canal 9 d'alimentation de la poche et on établit une communication avec ce canal depuis l'extérieur du dispositif grâce à une conduite 23.
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Par exemple, la conduite 23 est aménagée dans au moins l'un des organes d'ancrage de la paroi multicouche et de l'élément rigide.
Le dispositif ainsi réalisé présente une résistance accrue à la fatigue, notamment grâce aux larges rayons de courbure que comprend sa paroi 2 multicouche.
Les moyens en vue de la réalisation du dispositif selon le procédé de l'invention comprennent au moins un mandrin 15, dit mandrin d'assemblage, qui s'étend sur sensiblement toute la dimension longitudinale du dispositif 1 et dont la section transversale comprend : d'une part, sur toute la section transversale interne de la poche 4 à créer, un organe 16 plat, d'épaisseur
E prédéterminée, dont un bord 17, destiné à venir en appui contre celles des génératrices 18 internes de la poche 4 qui jouxtent la rive distale 13 de cette poche en sa configuration dite aplatie, est formé d'un arrondi 17 de rayon R au moins égal à la moitié de l'épaisseur E de l'organe plat 16, et d'autre part, situé dans le prolongement de la section transversale de la poche 4,
un organe 19 dont la section transversale forme un bulbe sensiblement ovale dont la face 20 se raccorde progressivement aux deux faces opposées 21 de l'organe plat précité.
Le dispositif de l'invention comprend quant
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à lui > ! - une paroi 2 en matériau souple d'épaisseur donnée qui définit deux cavités 22a, 22b dites internes communi- quant par l'une commune de leurs faces, et précisé- ment d'une part une première cavité 22a quant à elle définie par deux faces 24 sensiblement rectangulaires parallèles et plates, éloignées d'une distance E et dont deux des bords longitudinaux 25 en vis-à-vis sont raccordés par une face concave 26 de rayon de
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courbure au moins égal à la moitié de la distance E qui sépare les faces parallèles 24, et d'autre part, en vis-à-vis de la face courbe 26 précitée, une seconde cavité 22b, dite courbe,
de section transver- sale sensiblement ovale dont la face courbe 27 se raccorde de manière progressive aux bords libres 28 des faces parallèles 24 de la cavité 22a, et au moins un élément 5,6 rigide et longiligne qui comprend deux parties 5,6 de formes distinctes dont une partie 6 de section transversale complémentaire à celle de la cavité à face courbe et une partie 5 de section transversale d'épaisseur équivalente à celle de la cavité plate.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre de la présente invention.
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"Method for manufacturing a gripping device, means for implementing the method and device obtained by the method"
The invention relates to a method of manufacturing a device which, with a wall of flexible multilayer material, is radially expandable under the action of a fluid under pressure.
The invention especially relates to a method of manufacturing a radially expandable device of the type used for equipping a gripping device by pinching articles arranged in a row, such as bottles, and this for their handling.
The subject of the invention is also the means for implementing the method and the devices produced according to this method.
Conventionally, this type of device essentially comprises: - an elongated pocket made of flexible multilayer material and which on the one hand, in a state known as rest, is in a flattened transverse configuration, which affects it in the form of a thick strip, and on the other hand, in a so-called expanded state, adopts a substantially cylindrical tubular cross-section, at least one rigid elongate element which, on the one hand, extends longitudinally to the wall of the pocket and is closely linked to that -this in order to preserve the straightness in one and the other of the expanded or flattened configurations which it must adopt and, on the other hand, has at least one member for anchoring the device to a support,
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at least one pipe which, opening into the pocket,
is also at least indirectly connected to a source of pressurized fluid.
Conventionally, the rigid element consists of an approximately rectangular plate, one of the longitudinal edges of which adjoins one of the edges which the pocket has in flattened configuration.
Conventionally, to produce such a device, the procedure is by juxtaposition and assembly of sheets of material such as sheets of fabric coated with vulcanizable elastomer.
Specifically, the device is produced flat by constituting the nesting of several simple plies, that is to say with a V-shaped cross section made with substantially rectangular sheets and the free edges of which are located juxtaposed at one edge. of the rigid element so as to pinch this element and in such a way that the latter has its opposite edge opposite the internal fold line of the sheet assembly.
Once this assembly has been formed, the elastomeric material with which the fabric of the sheets is coated is vulcanized so as to assemble the faces of the sheets together with the exception of a reservation zone established between the facing faces. opposite which must constitute the internal faces of the pocket.
This construction method makes it possible to obtain expandable devices which function correctly but which are relatively sensitive to mechanical fatigue, that is to say to alternating inflation-inflation cycles.
Specifically, the alternating cycles generate the local separation of the assemblies essentially in line with the fold line of the sheets.
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This local separation generates porosities and, by this, significant leaks of the pressurized fluid, resulting in a loss of efficiency of each affected device.
The essential result which the invention aims to obtain is a manufacturing process which makes it possible to produce expandable devices of the aforementioned type, which offer increased resistance to fatigue and therefore also a longer service life.
Other results will appear in the description which follows.
To this end, the subject of the invention is a manufacturing method of the aforementioned type, in particular characterized in that, instead of proceeding by constituting marked folds: a mandrel known as an assembly mandrel is formed which extends over substantially all the longitudinal dimension of the device and the cross section of which includes:
. on the one hand, over the entire internal cross section of the pocket to be created, a flat member of predetermined thickness including an edge, intended to bear against those of the internal generatrices of the pocket which adjoin the distal bank of this pocket in its so-called flattened configuration, is formed by a rounded radius of at least equal to half the thickness of the flat member, and.
on the other hand, located in the extension of the cross section of the pocket, a member whose cross section forms a substantially oval bulb whose face gradually connects to the two opposite faces of the aforementioned flat member, and - it is on the mandrel thus formed, layers of flexible material in sheets are superposed in order to constitute the device,
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after which, a plurality of contact actions are applied against the free faces of the assembly produced so as to strengthen the contact both between the faces facing the sheets and the faces of the mandrel against which they are are applied, then - we proceed to the assembly of the faces of the sheets in contact and this in particular by bonding-vulcanization, - after that,
the mandrel is extracted from the assembly produced then, in the released internal volume, at least one elongated rigid element is engaged which has been previously formed and which comprises two parts of distinct shapes including a part of cross section complementary to that of '' a cavity established by the bulb of the mandrel and a cross-sectional part of thickness equivalent to that of the flat member which has defined a cavity constituting the pocket and of predetermined width, and finally - the opposite ends of the device are closed .
The invention also relates to the means for implementing the advertised method as well as the devices obtained according to said method.
Other details and particularities of the invention will emerge from the description of the drawings which are annexed to this specification and which illustrate, by way of nonlimiting examples, the manufacturing process, the means of implementing the process and a form particular embodiment of a device according to the invention.
Figures 1 and 2 are two cross-sectional views of a device according to the invention in two configurations of use.
FIG. 3 is a partial view in longitudinal section of a device according to FIG. 2.
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Figures 4 to 6 are cross-sectional views of a device in different manufacturing phases.
Figure 7 is a detail of Figure 5 seen on a large scale.
In the various figures, the same reference notations designate identical or analogous elements.
Referring to the drawing (Figures 1 and 2), we see a device 1 which, with wall 2 of expandable flexible material 3 multilayer, is radially expandable by the action of a fluid (not shown) such as air under pressure.
As it appears, the expandable device 1 essentially comprises: - an elongated pocket 4 made of flexible multilayer material 3 and which on the one hand, in a state known as rest (FIG. 1), is in a flattened transverse configuration, which affects it in the form of a thick strip, and on the other hand, in a so-called expanded state, adopts a substantially cylindrical tubular cross section (FIG. 2), at least one elongated rigid element 5,6 which, on the one hand, extends longitudinally to the wall 2 of the pocket 4 and is closely linked to the latter in order to preserve its straightness in both of the expanded or flattened configurations which it must adopt and, on the other hand, presents at least one way
7 for anchoring the device to a support 8, - at least one channel 9 which, opening into the pocket,
is also at least indirectly connected to a source of pressurized fluid (not shown).
Conventionally, the rigid element 5,6 comprises at least one approximately rectangular plate 5 one of which 10 of the longitudinal edges 10, 11 adjoins
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one 12 said proximal of the edges 12 proximal and 13 distal that the pocket has in flattened configuration.
At the location of channel 9, the plate 5 has a cutout 5a which places said channel 9 in communication with the interior of the pocket 4.
As shown in the drawing, the pocket is produced by assembling sheets 14 of coated material, in particular by bonding the faces 14a of some of these sheets by bonding-vulcanization.
However, it should be noted that, in order to assemble the sheets 14 according to the invention, instead of proceeding by constituting marked folds: - a mandrel 15 is formed, called the assembly mandrel, which extends over substantially the entire dimension longitudinal of device 1 and whose cross section includes:
. on the one hand, over the entire internal cross section of the pocket 4 to be created, a flat member 16 of predetermined thickness E including an edge 17, intended to come into abutment against those of the internal generatrices 18 of the pocket 4 which adjoin the distal shore
13 of this pocket in its so-called flattened configuration, is formed by a rounded 17 of radius R at least equal to half the thickness E of the flat member 16, and.
on the other hand, located in the extension of the cross section of the pocket 4, a member 19, the cross section of which forms a substantially oval bulb, the face 20 of which is progressively connected to the two opposite faces 21 of the above-mentioned flat member, and - It is on the mandrel 15 thus formed that the layers of flexible sheet materials are superposed in order to constitute the device, - after which, a plurality of actions are applied against the free faces of the assembly produced. of contact (symbolized by arrows) so as to strengthen the contact both between the facing faces
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screw sheets only with the faces 20,21 of the mandrel
15 against which they are applied, then - we proceed to assemble the faces 14a of the sheets
14 in contact,
and this in particular by bonding-vulcanization, - after that (FIG. 6), the mandrel 15 is extracted from the assembly produced then, in the released internal volume 22 (22a, 22b), at least one rigid element 5 is engaged , 6 elongated which has been previously formed and which comprises two parts 5,6 of distinct shapes including a part 6, of cross section complementary to that of a cavity 22b established by the bulb 19 of the mandrel 15, and a part 5 of cross section with a thickness equivalent to that of the flat member 16 which has defined a cavity 22a constituting the pocket 4 and of predetermined width L1, and finally - the opposite ends (not shown) of the device produced are closed.
According to the invention, in order to produce the multilayer wall, the process is carried out by winding sheets 14 of coated fabric around the mandrel 15 and, to generate the contact actions C, the assembly is placed in a vacuum bag or press (not shown).
Preferably, the rigid element 5, 6 is locked in the sheet assembly by means of anchoring members (not shown) which are arranged through the multilayer wall 2 at the level of the external rigid element 6 pocket 4.
In known manner, the rigid element 5,6 comprises at least one channel 9 for supplying the bag and communication is established with this channel from outside the device by means of a pipe 23.
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For example, the pipe 23 is arranged in at least one of the anchoring members of the multilayer wall and of the rigid element.
The device thus produced has increased resistance to fatigue, in particular thanks to the large radii of curvature that its multilayer wall 2 comprises.
The means for producing the device according to the method of the invention comprise at least one mandrel 15, called assembly mandrel, which extends over substantially the entire longitudinal dimension of the device 1 and the cross section of which comprises: d firstly, over the entire internal cross section of the pocket 4 to be created, a flat member 16, of thickness
E predetermined, including an edge 17, intended to bear against those of the internal generatrices 18 of the pocket 4 which adjoin the distal edge 13 of this pocket in its so-called flattened configuration, is formed by a rounded 17 of radius R at least equal to half the thickness E of the flat member 16, and on the other hand, located in the extension of the cross section of the pocket 4,
a member 19 whose cross section forms a substantially oval bulb whose face 20 is progressively connected to the two opposite faces 21 of the above-mentioned flat member.
The device of the invention comprises
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to him>! a wall 2 of flexible material of given thickness which defines two cavities 22a, 22b said to be internal communicating by one common of their faces, and precisely on the one hand a first cavity 22a in turn defined by two faces 24 substantially rectangular, parallel and flat, spaced apart by a distance E and two of whose longitudinal edges 25 facing each other are connected by a concave face 26 of radius
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curvature at least equal to half the distance E which separates the parallel faces 24, and on the other hand, opposite the above-mentioned curved face 26, a second cavity 22b, called a curve,
of substantially oval cross-section, the curved face 27 of which is progressively connected to the free edges 28 of the parallel faces 24 of the cavity 22a, and at least one rigid and elongated element 5,6 which comprises two parts 5,6 of shapes distinct including a part 6 of cross section complementary to that of the curved face cavity and a part 5 of cross section of thickness equivalent to that of the flat cavity.
It should be understood that the invention is in no way limited to the embodiments described and that many modifications can be made to these without departing from the scope of the present invention.