Mécanisme de transfert pour placer un corps tour à tour dans deux positions distinctes
et utilisation de ce mécanisme
La présente invention a pour objet un mécanisme de transfert pour placer un corps, dont une partie au moins de la longueur est cylindrique et peut avoir tout diamètre entre deux limites, tour à tour dans un ordre quelconque dans deux positions distinctes, à savoir une position périphérique dans laquelle l'une des génératrices de la surface cylindrique du corps coïncide avec une ligne de repère donnée fixe périphérique, et une position axiale, dans laquelle l'axe de la surface cylindrique com- cide avec une ligne de repère fixe axiale parallèle à la ligne de repère périphérique.
Bien que pouvant tre utilisé pour diverses applications, ce mécanisme de transfert est spécialement destiné à l'emploi dans une machine à emballer utilisée pour emballer dans une matière d'emballage un rouleau ayant un diamètre quelconque dans un domaine déterminé, le terme < (rouleau étant utilisé dans son sens large comprenant tout objet d'une forme générale cylindrique et tout ensemble d'articles (par exemple un certain nombre de disques) présentant collectivement une forme générale cylindrique. L'invention a également pour objet une utilisation dudit mécanisme de transfert dans une machine à emballer.
Le mécanisme de transfert objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de calibrage pour mesurer le diamètre du corps, des moyens de commande sensibles au calibrage, un dispositif d'arrt mis en place par les moyens de commande selon le diamètre du corps de façon qu'il engage une partie de la surface cylindrique du corps et place ainsi le corps dans l'une desdites positions, une butée également mise en place par les moyens de commande selon le diamètre du corps, et des moyens de recul du dispositif d'arrt afin de permettre le mouvement du corps dans l'autre position déterminée par la butée.
I1 faut préciser que ce mécanisme n'est pas limité à un ordre particulier d'occupation des. deux positions indiquées et en ce que le corps peut occuper soit d'abord la première position mentionnée et ensuite la seconde, soit l'inverse.
L'emballage de la surface cylindrique du rouleau peut tre effectué de diverses manières, mais de préférence comme décrit dans les brevets Nos 442128 et 415436. La fermeture des extrémités de l'emballage peut tre également effectuée de nombreuses façons, mais de préférence comme décrit dans les brevets Nos 391566 et 406954.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du mécanisme objet de l'invention et illustre, également à titre d'exemple, une utilisation de ce mécanisme:
La fig. 1 est une vue schématique de cette forme d'exécution ;
la fig. 2 est une vue semblable à celle de la fig. 1 montrant une autre position de certains organes;
la fig. 3 est une vue en plan d'un bras de transfert représenté aux fig. 1 et 2;
les fig. 4 et 5 sont respectivement une élévation frontale et une élévation latérale, à plus grande échelle, d'organes représentés aux fig. 1 et 2;
les fig. 6, 7 et 8 sont des vues schématiques d'une machine à emballer oomprenant ladite forme d'exécaution;
les fig. 9 et 10 sont une vue d'ensemble et une vue de détail d'un mécanisme que comprend ladite machine;
les fig. 1 1 et 12 sont une vue d'ensemble et une vue de détail d'un autre mécanisme que comprend ladite machine, et
la fig. 13 est une vue d'une variante de la machine représentée aux fig. 6 à 12.
Le mécanisme de transfert est supposé concerner, pour simplifier la description, des rouleaux pouvant avoir tout diamètre possible dans un domaine déterminé (par exemple de 10 à 25 cm). Il est évident que le mécanisme pourrait tout aussi bien traiter des rouleaux de plus petits diamètres ou de diamètres encore plus grands.
Un rouleau A à emballer, dont la plus petite et la plus grande dimensions possibles sont représentées respectivement par les lignes pointillées A1 et A2, est amené dans le mécanisme le long d'une rampe inclinée formée de deux parties B et B1, la partie inférieure B étant mobile et la partie supérieure B1 fixe. Le rouleau A est arrté dans une position de calibrage près de l'extrémité inférieure de la rampe par un levier d'arrt B2 mobile autour d'un pivot fixe B3 sous la commande d'un cylindre pneumatique B4. L'engagement du rouleau A avec le levier d'arrt B actionne un dispositif de déclenchement non représenté pour mettre en fonction le dispositif de calibrage.
Ce dernier peut tre construit de diverses manières.
Dans la construction simple représentée, il comprend un plateau de détection C parallèle à la rampe inclinée B, Bl et mobile sous l'action d'un cylindre pneumatique C1 perpendiculairement à ladite rampe, de manière à engager la surface du rouleau A et à mesurer ainsi son diamètre. Le dispositif de calibrage actionne un dispositif de commande pneumatique C2 qui détermine la position des diverses parties du mécanisme de transfert selon le diamètre du rouleau. Le dispositif de commande pneumatique peut tre de tout type connu capable d'assurer la commande pneumatique selon l'étendue du mouvement d'un élément de commande.
La partie inférieure B de la rampe est mobile dans une direction parallèle à cette rampe. Un jeu est laissé entre les parties mobile et fixe de la rampe, ce jeu étant assez petit pour permettre aux rouleaux de la plus petite dimension de passer sur lui sans tre arrtés, ce qui raccourcit ainsi la longueur totale de la rampe. Dans certains cas, la relation entre les plus petits et les plus grands diamètres possibles pour le rouleau dans le domaine déterminé peut tre telle que ce jeu peut tre rendu assez large pour couvrir le mouvement complet de la partie inférieure de la rampe, permettant aux deux parties de se trouver dans le mme plan. Alternativement, la partie inférieure peut glisser au-delà de la partie supérieure. Une paroi verticale B6 s'étend vers le bas depuis le bord inférieur de la partie B et se déplace avec celle-ci.
Cette paroi B ; est disposée normalement dans une position telle que la distance horizontale à partir d'un plan donné fixe E, passant par une ligne de repère périphérique fixe E1 et une ligne de repère axiale fixe E2, est égale à la moitié du plus petit diamètre dans ledit domaine pour le mécanisme considéré. Le mouvement de la partie inférieure B de la rampe inclinée est effectué à l'aide d'un mécanisme articulé F1 à partir d'une barre de commande F déplacée par un cylindre pneumatique F2 commandé par le dispositif de commande pneumatique C2 de sorte que, dans sa position active, la paroi verticale Bô est espacée horizontalement du plan donné fixe E d'une distance égale à la moitié du diamètre du rouleau réel A mesuré par le dispositif de calibrage.
La barre de commande F, qui actionne le mécanisme F1 pour mettre en place la partie B de la rampe inclinée, s'étend horizontalement et parallèlement à l'axe du rouleau A et elle est déplacée par le cylindre pneumatique F" en direction horizontale transversalement à sa longueur, le mouvement étant guidé de manière précise par des arbres F3 (fig. 3) fixés à la barre de commande F et mobiles dans des paliers à billes linéaires F4. La barre de commande F porte deux cames F semblables qui constituent toutes deux des moyens de butée dont il sera question plus loin. Deux blocs F6 sont également fixés sur la barre F, chacun d'eux pivotant à une extrémité d'un cylindre pneumatique F7 de libération, à l'autre extrémité duquel se projette une tige de piston F8.
Chaque tige de piston F3 pivote à son extrémité libre sur l'extrémité inférieure du plus court bras G1 d'un levier coudé porté par un arbre G2 monté dans des paliers G1 et s'étendant parallèlement à la longueur de la barre de commande F. Le plus long bras G de ce levier (bras de transfert) comprend deux barres parallèles reliées rigidement par des traverses G4 et portant à leur extrémité libre un arbre sur lequel sont montés des galets G5 constituant le dispositif d'arrt du mécanisme de transfert.
Le court bras G1 comprend de mme (fig. 4 et 5) deux barres portées par l'arbre G" et comportant chacune un prolongement G6 à angle droit fixé à l'une des traverses G4.
La barre de commande F est normalement placée à une distance horizontale d'un zéro F9 égale à la moitié du plus petit diamètre dans le domaine considéré. Quand un rouleau A particulier a été calibré par le dispositif de calibrage C, C1, le dispositif de commande pneumatique C" actionne le cylindre pneumatique F2 pour placer la barre de commande F à une distance du zéro F9 égale à la moitié du diamètre réel du rouleau A, ce qui place les cames F dans leur position active. A ce stade, les cylindres de libération F7 sont chargés d'air sous pression, de sorte qu'il n'y a pas de mouvement relatif entre la tige de piston F8 et le cylindre F7 et que le mouvement de la barre de commande F est transmis à l'extrémité du plus court bras G1 du levier coudé.
Le bras de transfert G est perpendiculaire au bras le plus court G1 et présente une longueur efficace qui est le double de celle du bras le plus court, de sorte que le dispositif d'arrt G4 à l'extrémité libre du bras de transfert se déplace dans une direction générale verticale de deux fois la distance dont se déplace l'extrémité du bras le plus court.
Dans cette position normale, le dispositif d'arrt G5 est situé pratiquement à une distance verticale au-dessous de la ligne de repère périphérique fixe E1 égale au plus petit diamètre dans le domaine envisagé, de sorte que lorsqu'un rouleau particulier a été calibré par le dispositif de calibrage, le dispositif d'arrt est déplacé vers le bas dans une position dans laquelle il est disposé sensiblement à une distance égale au diamètre réel du rouleau au-dessous de la ligne de repère périphérique.
Quand le dispositif d'arrt G , les cames F5 formant moyens de butée, la partie B de la rampe et la paroi verticale B5 ont été mis en place selon le diamètre réel du rouleau A, un dispositif de déclenchement non représenté est actionné pour libérer le rouleau, de manière qu'il puisse se déplacer en avant depuis la position de calibrage. Le rouleau A tombe au-delà du bord inférieur de la partie B de la rampe et est arrté dans sa descente par le dispositif d'arrt G5, de sorte qu'il est amené dans sa position active périphérique représentée en ligne pleine à la fig. 2, dans laquelle il est supporté par le dispositif d'arrt G5 et la paroi verticale B5.
Dans cette position, le dispositif d'arrt engage la surface cylindrique du rouleau près de la génératrice la plus basse de cette surface, et comme le dispositif d'arrt est placé au-dessous de la ligne de repère périphérique E1 pratiquement à une distance de celle-ci égale au diamètre du rouleau, et la paroi verticale B5 est espacée horizontalement de cette ligne de la moitié du diamètre du rouleau, il est clair que la génératrice la plus haute de la surface cylindrique du rouleau coïncide avec la ligne de repère périphérique.
En pratique, il est parfois avantageux de décaler légèrement le dispositif d'arrt du plan vertical E passant par la ligne de repère périphérique E1 de manière que le rouleau A soit légèrement sollicité vers la paroi verticale B5 et s'appuie ainsi de lui-mme contre la paroi et contre le dispositif d'arrt, la valeur de oe décalage étant toutefois assez faible pour n'avoir qu'un effet négligeable sur la position verticale du rouleau.
Alternativement, comme on le verra plus loin en regard des fig. 6 à 8, une seconde paroi verticale peut tre utilisée et déplacée horizontalement par la barre de commande F au moyen d'un dispositif articulé parallèle, à la mme vitesse que le mouvement horizontal de la paroi verticale portée par la rampe, mais dans le sens opposé, de manière qu'elle soit distante de la ligne de repère périphérique E1 de la moitié du diamètre du rouleau. Les deux parois verticales sont ainsi espacées l'une de l'autre d'une distance égale au diamètre du rouleau et le rouleau est ainsi guidé verticalement sur ses côtés opposés.
Le rouleau A est donc correctement placé dans sa position active périphérique, la génératrice supérieure de sa surface cylindrique coïncidant avec la ligne de repère périphérique fixe E1, et dans cette position, il peut tre soumis à diverses opérations telles que l'impression de sa surface, l'étiquetage de cette surface, ou encore, comme on le verra plus loin, l'emballage de sa surface périphérique dans une matière d'emballage.
Quand cette opération a été effectuée, un dispositif de déclenchement non représenté est actionné pour permettre l'échappement de l'air comprimé dans le cylindre de libération F7. Le dispositif d'arrt G5 n'est alors plus supporté et il se déplace vers le bas sous l'action du poids du rouleau A. Ce mouvement se poursuit t jusqu'à ce que les galets G5 du dispositif d'arrt s'engagent avec les deux cames F5 formant un dispositif de butée. I1 faut mentionner que le bras de transfert G présente une longueur considérable, de sorte que, malgré sa trajectoire arquée autour du pivot G2 du levier coudé, le dispositif d'arrt G5 ne s'écarte pas sensiblement d'une trajectoire verticale.
La hauteur verticale du pivot G2 du levier est choisie de manière que le pivot se trouve approximativement à mi-distance entre les positions verticales supé rieure et inférieure du dispositif f d'arrt.
La forme des cames de butée F5 est telle que lorsqu'elles sont engagées par les galets du dispositif d'arrt, ce dernier supporte le rouleau A de façon que son axe coïncide avec une ligne de repère fixe, à savoir la ligne axiale Ea (rouleau en ligne pointillée à la fig. 2). On a trouvé que lorsque les diverses parties sont agencées de la manière décrite, les cames sont constituées par une surface plane inclinée de 33 degrés sur la verticale.
On peut remarquer qu'en vidant les cylindres de libération F7, le dispositif d'arrt G5 a été libéré tout en laissant les cames de butée F5 et la paroi ou les parois verticales encore dans la position donnée en accord avec le diamètre réel du rouleau.
Le rouleau A est maintenant correctement disposé dans sa position active axiale dans laquelle son axe coïncide avec la ligne axiale E2 quel que soit Ie diamètre du rouleau, et dans cette position, le rouleau peut tre soumis à toute opération nécessitant cette position axiale, par exemple, le remplissage de l'intérieur du rouleau, si ce dernier est creux, avec une matière quelconque à travers un orifice extrme axial, ou toute opération sur les surfaces extrmes du rouleau ou à travers ces surfaces, par exemple l'ajustage du rouleau avec un arbre axial correctement centré ou, comme on le verra plus loin, l'achèvement de l'emballage des extrémités du rouleau déjà enveloppé à sa surface périphérique dans la position active périphérique.
Quand une telle opération est achevée, un dispositif de déclenchement non représenté peut tre actionné pour libérer le rouleau et le décharger du mécanisme. Cela peut se faire, par exemlple, en libérant une partie à charnière BG de la paroi verticale B5 pour permettre au rouleau A de tomber de la position active axiale sur une rampe de décharge H. Ce mme dispositif de déclenchement ou un autre dispositif semblable peut tre actionné quand le rouleau descend le long de la rampe H pour ramener les diverses parties du mécanisme dans leurs positions normales afin de recevoir un nouveau rouleau qui peut présenter un diamètre différent du précédent dans le domaine de diamètres choisi.
Comme mentionné précédemment, la construction particulière du mécanisme décrit permet de l'incorporer dans une machine à emballer destinée à emballer un rouleau, de tout diamètre compris dans ledit domaine, dans une matière d'emballage. Les diverses parties d'une telle machine vont tre décrites maintenant (fig. 6 à 13).
Dans cette machine, la rampe inclinée B, B1, le dispositif de calibrage C, C1, le dispositif de commande pneumatique C2 et la barre de commande F du mécanisme de transfert sont agencés de la manière décrite en référence aux fig. 1 et 2, les éléments semblables portant les mmes signes de référence.
La paroi verticale B5 s'étendant directement vers le bas depuis le bord inférieur de la partie inférieure B de la rampe est toutefois remplacée par une paroi verticale séparée J, dite paroi intérieure, dont le bord supérieur est disposé au-dessous et à distance du bord inférieur de la partie B de la rampe, la paroi J étant t fixée à ladite partie B par une console J1 en forme de boîte qui glisse sur des rails de guidage J2 parallèles à la rampe inclinée B, B1 et qui contient certaines parties de la machine à emballer qui seront décrites plus loin. En outre, la machine comprend une paroi verticale K, dite paroi extérieure, parallèle à la paroi verticale intérieure J et à la mme distance que celle-ci du plan donné vertical E, mais du côté oppose.
La paroi extérieure K est guidée par des paliers à billes linéaires K1 lui permettant de se déplacer horizontalement, ce mouvement étant effectué par le cylindre pneumatique F2 par l'intermédiaire d'une bielle K2, de manière que les deux parois J et K soient espacées chacune du plan E d'un demi-diamètre du rouleau A et forment ainsi ensemble un puits vertical pour guider le rouleau dans ses positions périphérique et axiale.
Une matière d'emballage L, du papier par exemple, est amenée depuis une bobine d'alimentation L1, la largeur de la bande de matière provenant de la bobine étant quelque peu supérieure à la longueur axiale du rouleau A à emballer, de sorte que lorsque la surface cylindrique du rouleau a été enveloppée, le tube de matière d'emballage ainsi formé se projette au-delà des extré mités du rouleau. La longueur de cette projection n'est pas critique et peut varier dans de larges limites, de sorte qu'une largeur de bande donnée peut servir avantageux sement pour des rouleaux de longueurs différentes dans un domaine étendu, aussi bien que pour des rouleaux différents dans un domaine également étendu.
La machine peut tre agencée de façon à fonctionner avec des bandes de matière d'emballage de deux largeurs stan dard ou plus par exemple, de manière à pouvoir r traiter des rouleaux dans un plus large domaine de longueurs différentes si on le désire.
Pour commander l'avancée de la matière d'emballage
L, la machine comprend un dispositif de serrage M, M1 qui vient prendre l'extrémité libre de la bande, et une tte N capable d'un mouvement de retrait qui commande l'alimentation de la bande dans la machine.
Le dispositif de serrage M, M1 est disposé juste audessous de l'extrémité inférieure de la rampe inclinée B,
B1 et porté par la partie inférieure mobile B de cette rampe. Ce dispositif comprend une face de serrage M inclinée plus fortement sur l'horizontale que la rampe elle-mme, et une pièce mobile sous forme d'un bras pivotant M1 dont l'extrémité s'engage avec la face de serrage en exerçant une action de coin pour serrer l'ex trémité libre de la bande de matière d'emballage L. Le bras de serrage M1 est actionné par un cylindre pneumatique M2 monté au-dessous de la rampe. La tte N occupe normalement une position adjacente au bord inférieur de la rampe B, Bi et sa paroi frontale constitue un arrt pour maintenir le rouleau A dans sa position de calibrage.
La tte N est mobile horizontalement à distance de la rampe B, B1 sous la commande d'un cylindre pneumatique N1, pour libérer le rouleau A de cette position de calibrage. La base de la tte N est située légèrement au-dessus de la ligne de repère périphérique fixe Et.
La bande de matière d'emballage L passe depuis le dispositif de serrage M, M1 entre le bord inférieur de la partie B de la rampe et la paroi frontale de la tte N, et ensuite, sur la partie supérieure de la tte et sur des rouleaux de guidage L2, L3, L4, puis autour d'un rouleau de compensation L5 jusque vers la bobine d'alimentation L1, à partir de laquelle la bande est déroulée. Le rouleau de compensation L6 est suspendu dans une boucle de la bande et sert à rattraper le mou dans la bande quand la tte N est retirée. Dans ce but, le poids du rouleau L5 est mis à contribution, mais il est avantageux de maintenir ce poids aussi faible que possible afin de ne pas gner l'action propre du rouleau A à emballer.
Par ailleurs, un rouleau de compensation quelque peu plus lourd peut tre parfois nécessaire quand une bande fraîche de matière d'emballage doit tre tirée de la bobine d'alimentation. Cette difficulté peut tre surmontée en utilisant un rouleau L5 léger et en appliquant une force supplémentaire dirigée vers le bas, par exemple par un moyen pneumatique, au moment où la matière d'emballage doit tre tirée depuis la bobine Lt.
Le dispositif de déclenchement, actionné quand les diverses parties de la machine ont été mises en place selon le diamètre du rouleau, assure le mouvement de la tte N. Celle-ci est alors retirée à distance de la rampe
B, Bl pour permettre au rouleau A de se déplacer en avant depuis la position de calibrage vers la position active périphérique. Quand la tte N se déplace à distance de la rampe, la matière d'emballage L est tirée en travers de la trajectoire du rouleau A de façon que ce dernier tombe contre la bande de matière et l'emporte avec lui dans son mouvement vers le bas.
Un autre dispositif de déclenchement K3, porté par la paroi extérieure K de manière que sa position soit également établie par le dispositif de commande pneumatique C2 selon le diamètre du rouleau, entre en action pour arrter et inverser le mouvement de la tte N quand la face frontale de celle-ci a atteint dans son mouvement de retrait une position dans laquelle elle se trouve à une distance horizontale de la ligne de référence périphérique E1 égale à la moitié du diamètre du rouleau, libérant ainsi le rouleau A qui tombe dans sa position active périphérique, sa génératrice supérieure étant située sur la ligne de repère périphérique E1.
Dans cette position (fig. 7), la bande de matière d'emballage L s'étend vers le bas depuis le dispositif de serrage M, M1, le long de la paroi intérieure J et, de là, autour de la moitié inférieure de la périphérie du rouleau et vers le haut de la paroi extérieure K et sur la face frontale de la tte N, complétant ainsi l'emballage de la moitié inférieure de la périphérie du rouleau A.
Le dispositif de déclenchement K3, qui arrte et inverse le mouvement de la tte mobile N, agit aussi sur le cylindre pneumatique M2, commandant le dispositif de serrage M, M1, afin de relâcher le serrage. En mme temps, il actionne un autre cylindre pneumatique 01 pour produire le mouvement longitudinal de doigts de pliage O afin que ces doigts se déplacent à travers le jeu à la partie supérieure de la paroi intérieure J et engagent l'extrémité libérée de la bande de matière d'emballage L afin de l'enrouler autour d'une partie de la moitié supérieure de la périphérie du rouleau A. Les deux doigts de pliage O peuvent tre connectés ensemble par une barre de pliage engageant la matière d'emballage sur toute la largeur de la bande.
Chaque doigt de pliage O porte une extrémité d'un ruban élastique 02 dont l'autre extrémité est enroulée sous forme d'un ressort spiral Os porté par la paroi intérieure J, le ruban passant depuis le doigt de pliage sur la partie supérieure de la paroi intérieure et vers le bas de la face de cette paroi, et ensuite à travers un trou percé dans la paroi pour former enfin le ressort 01. Les rubans élastiques 02 facilitent le pliage serré de la matière d'emballage contre la surface du rouleau et diminuent aussi le risque que la matière d'emballage soit arrachée de la surface du rouleau quand les doigts de pliage sont retirés.
I1 est important de s'assurer que le bord libre de la matière d'emballage est placé sur la ligne de repère périphérique E1 ou près de celle-ci, afin que la position active du dispositif de serrage M, M1 au moment de la libération soit à une distance verticale approximativement égale à aR/2 au-dessus du plan horizontal passant par l'axe du rouleau, R étant le rayon de ce dernier, c'est-à-dire à une distance égale à (vxl21) R au-dessus du plan horizontal passant par la ligne de repère périphérique E1, pour tout diamètre du rouleau.
Cela est réalisé si le plan de la rampe inclinée B, Bt (qui passe très près du dispositif de serrage) passe approximativement par la ligne de repère périphérique E1, et si, quand le dispositif de serrage se déplace en direction de ce plan, l'inclinaison nécessaire de la rampe B, B1 sur l'horizontale est approximativement égale à l'angle dont la tangente est égale à (r/2 - 1), cet angle étant en fait très légèrement inférieur à 300.
Pendant que les doigts de pliage O ont enroulé l'extrémité libre de la bande de matière d'emballage L sur le rouleau A, la tte N a été déplacée vers sa position normale et, par ce mouvement, a entouré la bande de matière d'emballage L sur le reste de la partie supérieure de la périphérie du rouleau, de sorte que finalement la bande recouvre le bord libre de la matière d'emballage
et grippe fortement ce bord contre la surface du rouleau
(fig. 8).
Quand la tte N a achevé son mouvement de retour, les doigts de pliage O sont t retirés par le cylindre pneumatique 01, et un dispositif de coupe et un dispo
sitif de scellage, logés dans l'intérieur de la tte N, sont mis en action pour séparer la bande de matière d'emballage et appliquer un ruban adhésif le long des bords qui se chevauchent afin de sceller la matière d'emballage à elle-mme. L'adhésif du ruban peut tre du type à humidification ou du type autoadhérant par pression. Si la matière d'emballage est une matière thermoplastique, il est parfois préférable d'effectuer le scellage par application de chaleur le long des bords qui se chevauchent au lieu d'utiliser un ruban adhésif.
Le scellage peut tre effectué aussi en appliquant un adhésif au bord libre de la bande de matière d'emballage après qu'elle a été placée par les doigts de pliage autour de la surface du rouleau et avant le mouvement de retour de la tte de manière que ce mouvement de retour complète lui-mme le scellage en pressant la matière d'emballage étroitement contre l'adhésif, après quoi la coupe peut s'effectuer.
Le dispositif de coupe comprend une lame à guillotine P actionnée par un cylindre pneumatique pt, monté dans la tte mobile N. Le dispositif de scellage comprend une bobine P2 du ruban adhésif, de la mme largeur que la bande de matière d'emballage L, un coin P3 formant oame et actionné par un cylindre pneumatique P4 pour faire avancer une courte longueur déterminée du ruban Idepuis la bobine P2 et la maintenir serrée lors de cette avance, et un plateau de commande pivotant P5 qui s'étend aussi sur toute la largeur de la bande de matière d'emballage L.
Ce plateau P5 est déplacé en avant, dès que la tte N a achevé son mouvement de retour vers sa position avancée, par un cylindre pneumatique PG, et il est maintenu entretemps en place sur la tige de piston de ce cylindre par un petit cylindre pneumatique auxiliaire P7, pivotant sur ladite tige de piston.
Pendant ce mouvement, le plateau de commande P5 coupe le ruban adhésif contre un plateau de réaction P8, la partie coupée du ruban étant maintenue contre le plateau P5 par un dispositif d'aspiration pneumatique comprenant un tuyau P9.
Le mouvement en avant du plateau de commande P5 continue jusqu'à ce que le rouleau A soit engagé, la force pneumatique agissant sur le plateau servant à maintenir la bande de matière d'emballage L étroitement contre le rouleau. A ce stade, la lame P est avancée pour couper la bande de matière d'emballage L et retirée à nouveau, après quoi le cylindre pneumatique auxiliaire P7 est actionné pour faire basculer le plateau ps autour de son pivot et presser ainsi le ruban adhésif fermement contre les bords se chevauchant de la bande de matière d'emballage L autour Idu rouleau A, l'as dont les axes sont montés dans la machine en alignement avec la ligne de repère axiale et par conséquent avec l'axe du rouleau qui est placé maintenant dans la position active axiale.
Les deux unités de pliage peuvent tre réglées en direction axiale pour tenir compte des différentes longueurs des rouleaux. Dans certains cas, le réglage peut ne permettre l'emploi que de deux longueurs standard de rouleaux, par exemple de 60 et de 75 cm, les bâtis des unités étant boulonnés avec précision dans la position de réglage, tandis que dans d'autres cas le réglage peut tre continu pour permettre de traiter des rouleaux de toute longueur dans un domaine déterminé.
Quand le réglage axial a été effectué, les deux unités de pliage sont mises en action.
Une de ces unités est représentée aux fig. 9 et 10.
Elle comprend un arbre principal Q monté coaxialement avec la ligne de repère axiale E2 dans des paliers Q1 et comportant près de son extrémité avant un bossage polygonal Q2 (vu en coupe à la fig. 10). Une pièce Q3 en forme de canal est montée sur chacune des faces planes du bossage Q et porte un pivot Q4 sur lequel pivote un bras Q5 disposé entre les jambes latérales de la pièce Q3.
Ces bras QS, au nombre de huit, sont disposés normalement radialement vers l'extérieur depuis l'arbre principal Q, dans la position indiquée en lignes pointillées à la fig. 9, à des intervalles angulaires égaux autour de l'arbre. Un plateau de pliage Q6 pivote à l'extrémité extérieure de chaque bras Q5 et présente une face active en forme de secteur, un pivot Q7 pour ce plateau étant disposé près de l'extrémité étroite de cette face, et un ressort Qs sollicitant le plateau QG autour de son pivot à distance de l'extrémité du bras Q5 et vers la position représentée en lignes pointillées à la fig. 9.
Un collier R est claveté sur l'arbre Q et peut glisser axialement le long de cet arbre, ce collier portant des pivots pour huit bielles de connexion R1 dont les autres extrémités pivotent respectivement sur les huits bras Q5. Le collier R présente une rainure circonférentielle R2 dans laquelle s'engagent, en des positions opposées, deux chevilles de l'extrémité en fourche d'un levier pivotant R8 qui peut basculer autour de son pivot pour déplacer le collier le long de l'arbre sous l'action d'un cylindre pneumatique
R4. Un autre cylindre pneumatique R5, quand il fonctionne, actionne un bras RG s'étendant depuis l'arbre Q pour faire tourner ce dernier d'un angle égal par exemple à une fois et demie l'espacement angulaire entre les bras
Q5, soit d'environ 670 quand l'unité comprend huit bras Q.
L'arbre Q est creux et constitue un cylindre pneumatique pour actionner un piston S normalement pressé par un ressort SI contre un épaulement de l'alésage s2 de l'arbre et connecté à un plongeur S3, de manière que lorsqu'un fluide sous pression est admis dans l'alésage sa, le plongeur SS soit forcé vers l'extérieur à partir de l'extrémité avant de l'arbre. Ce plongeur a pour rôle, conjointement à un plongeur similaire de l'unité de pliage à l'autre extrémité du rouleau A, de centrer correctement le rouleau entre les deux unités avant le pliage, et il est utilisé aussi dans l'opération subséquente de scellage d'extrémité, comme on le verra plus loin.
Ainsi. quand le rouleau A, déjà enveloppé à sa surface périphérique dans un tube de la matière d'emballage dont les extrémités se projettent au-delà des extrémités du rouleau, se déplace sous la commande du mécanisme de transfert dans la position active axiale, les plongeurs SS des deux unités de pliage extrmes sont actionnés pneumatiquement pour effectuer le centrage du rouleau entre ces deux unités, et sont retirés à nouveau dans leur-position normale. Les cylindres pneumatiques R4 des deux unités sont alors actionnés pour faire glisser le collier R le long de l'arbre Q et faire basculer vers l'intérieur les bras Q5.
Les dimensions des diverses parties sont telles que, pendant ce mouvement vers l'intérieur, les extrémités les plus larges des faces des plateaux de pliage QG engagent la matière d'emballage autour du bord extrme du rouleau, de sorte que pendant le mouvement subséquent vers l'intérieur, les plateaux de pliage tournent sur leurs pivots et replient étroitement les extrémités en saillie du tube de matière d'emballage contre les extrémités du rouleau lui-mme. Ainsi, à la fin du mouvement vers l'intérieur, un certain nombre de secteurs de la matière d'emballage sont étroitement pressés contre la face extrme du rouleau, tandis qu'entre ces secteurs sont compris des plis libres dressés de la matière d'emballage.
Les cylindres pneumatiques R5 des deux unités de pliage sont actionnés maintenant pour faire tourner l'arbre Q et entraîner ainsi les plateaux de pliage à produire un balayage et à aplatir sous forme de plis plats les plis libres dressés de la matière d'emballage. Cette opération complète le pliage et les cylindres pneumatiques sont alors actionnés à chaque extrémité pour retirer le collier
R et pour faire tourner l'arbre afin de ramener les unités de pliage dans leur position normale, prtes pour le scellage extrme par application de disques adhésifs sur les extrémités repliées de la matière d'emballage.
Le scellage est effectué de préférence à chaque extrémité au moyen d'une unité de scellage extrme du type décrit dans le brevet No 406954. Cette unité est représentée aux fig. 11 et 12.
L'unité de scellage comprend un dispositif d'aspiration monté sur l'extrémité d'un bras pivotant et permettant de retirer un disque adhésif d'un magasin et de le transférer devant un dispositif d'humidification et dans une position où il peut t tre appliqué sur l'extrémité repliée de la matière d'emballage sur le rouleau. Pour tenir compte du u domaine de diamètres différents pour le rouleau, on utilise trois dimensions différentes de disques adhésifs, empilés respectivement dans trois magasins T qui sont alignés les uns avec les autres dans un bâti T1 mobile le long de rails T2 pour amener le magasin approprié en position active, selon le diamètre réel du rouleau mesuré par le dispositif de calibrage et déterminant le diamètre particulier du disque.
Le mouvement du bâti est commandé par deux cylindres pneumatiques T3 et T4, l'un étant porté par le bâti et l'autre étant fixe. La position active correspond à celle occupée, dans le dessin, par le magasin intermédiaire, le cylindre fixe T3 étant actionné quand cela est nécessaire pour amener le plus petit magasin en position active, tandis que le cylindre
T4 est actionné pour amener le plus grand magasin dans cette position. Un bras pivotant U occupe normalement la position dans laquelle le dispositif d'aspiration est en avant t du magasin intermédiaire.
Le bras pivotant U comprend deux barres maintenues ensemble par un bloc U1 disposé entre elles et portant un pivot U2 pour le bras U. Le bloc U1 est monté sur un arbre U3 et déplacé d'une position active à l'autre par un bras U5 et un cylindre pneumatique U4. Le bloc U1 porte aussi des butées non représentées pour limiter le mouvement du bras U autour de son pivot U2.
Les deux barres formant le bras U portent à leur extrémité libre un plateau V présentant dans sa partie centrale un orifice dans lequel pivote une tubulure d'aspi- ration V1 qui porte deux cuvettes d'aspiration V2 qui peuvent tre reliées à une source de vide, au moment voulu, par un tuyau d'aspiration V3. La tubulure V1 est maintenue normalement par un ressort V4 dans une position de retrait dans l'orifice du plateau V et elle est avancée pour engager le disque frontal dans le magasin T approprié au moyen d'un cylindre pneumatique V5.
Le magasin T peut tre agencé de diverses manières.
Dans l'exemple représenté, il est constitué par un récipient cylindrique logeant la pile des disques, avec un plongeur T5 permettant d'avancer les disques vers l'embouchure ouverte du magasin. Le plongeur est actionné par un cylindre pneumatique TI et porte des ressorts à lame T7 pour le maintenir en place par frottement quand le cylindre pneumatique n'est pas sous pression. La partie de l'embouchure ouverte du magasin la plus proche du pivot U2 du bras U est couverte par un couvercle T8 dont le bord est découpé pour former une partie centrale rentrante en forme de V. Une pointe aiguë T9 est fixée à la paroi du magasin T de façon à faire saillie sur le bord de l'embouchure au point de celle. ci le plus éloigné du pivot U2 et en avant de la partie rentrante en V.
En fonctionnement, quand le bâti Tt a été actionné selon le diamètre du rouleau pour amener le magasin T voulu en position active adjacente au dispositif d'aspiration sur le bras pivotant U, la fin de l'opération des unités de pliage assure l'excitation du cylindre pneumatique
V5. Ce dernier actionne la tubulure d'aspiration Vt mais fait basculer d'abord le bras U autour de son pivot U2 d'un petit angle à partir de sa position normale et vers le magasin T, et déplace ensuite la tubulure d'aspiration V1 autour de son pivot pour engager les cuvettes d'aspiration V2 avec le disque extrme de la pile contenue dans le magasin T, les deux cuvettes V2 étant alignées avec la pointe T9 et le sommet de la partie rentrante en V.
En mme temps, l'aspiration est appliquée aux deux cuvettes
V2 et le cylindre pneumatique T6 est actionné pour exercer une pression sur la pile des disques vers l'embouchure du magasin. Le magasin T peut tre basculé légèrement pour assurer un engagement correct des deux cuvettes V2 avec le disque extrme. Quand les cuvettes d'aspiration ont adhéré au disque, les cylindres pneumatiques V5 et T6 sont mis au repos, de sorte que la tubulure Vt est ramenée dans sa position initiale par le ressort V4 et que le bras U est également ramené par son ressort en tournant autour de son pivot U2. I1 s'ensuit que le disque extrme de la pile est retiré par aspiration à travers l'embouchure du magasin.
La partie rentrante en V dans le couvercle T8 produit un pli composé en forme de V dans le disque quand il est retiré du magasin, ce qui garantit dans une certaine mesure qu'un seul disque a été retiré. La pointe T9 est destinée à éliminer tout risque de retrait de plus d'un disque. Le disque est appliqué sur la pointe quand il est retiré, de sorte que la petite partie marginale du disque entre la pointe et le bord du disque doit tre déchirée avant le retrait complet du disque. La position de la pointe est choisie de manière que la force nécessaire pour déchirer ladite partie marginale soit supérieure à la force de frottement tendant à maintenir deux disques en contact l'un avec l'autre.
Le disque, une fois retiré, s'appuie contre la face plane du plateau V du dispositif d'aspiration et est fermement maintenu contre cette face par la force d'aspiration pendant le mouvement subséquent du bras U.
Le cylindre pneumatique U4 est actionné maintenant pour faire basculer le bras U autour de l'arbre U3 afin d'amener le dispositif d'aspiration en alignement avec l'axe du rouleau A, la surface adhésive exposée du disque balayant un dispositif d'humidification U6 pendant chaque mouvement du bras U.
A la fin de ce mouvement, du fluide sous pression est admis dans l'alésage s2 de l'arbre S de l'unité de pliage, de sorte que le plongeur S3 se déplace en avant et heurte le dos du plateau V du dispositif d'aspiration pour faire basculer le bras U autour de son pivot U2 et engager à force le disque adhésif humide avec l'extrémité repliée de la matière d'emballage sur le rouleau A, l'aspiration étant relâchée au moment où le disque adhère fermement à la matière d'emballage afin de sceller l'extrémité de l'emballage sur le rouleau.
La pression dans l'alésage de l'arbre S est alors relâchée, de sorte que le bras U est retiré par un ressort, et le cylindre pneumatique U4 est actionné à nouveau pour ramener le bras U dans sa position normale en avant du magasin, le dispositif humidificateur étant temporairement déplacé, par exemple par rotation, pour éviter l'humidification du plateau V pendant ce mouvement de retour. Le scellage est évidemment effectué simultanément aux deux extrémités du rouleau A par deux unités de scellage semblables.
Une fois terminée l'opération de scellage, un volet pivotant J3 constituant la partie inférieure de la paroi intérieure verticale J (fig. 6) est libéré, de sorte que le rouleau A emballé tombe de la position active axiale sur une glissière de décharge H et est déchargé de la machine. Ce mouvement final du rouleau actionne un autre dispositif de déclenchement non représenté qui remet les diverses parties de la machine commandées par le dispositif de commande pneumatique C2 dans leur position normale en vue de l'emballage d'un rouleau suivant, le mouvement final du cycle étant le fonctionne- ment du dispositif de serrage M, Mt pour serrer l'extrémité libre de la bande de matière d'emballage L, suivi par la libération de la pince N2 à la partie supérieure de la tte mobile N.
On a trouvé que dans certains cas la matière d'emballage a une légère tendance à devenir lâche sur la paroi extérieure pendant le mouvement du rouleau de la position de calibrage à la position active périphérique.
La variante du mécanisme de transfert représentée à la fig. 13 a pour but d'éviter cet inconvénient.
Dans cette variante, un certain nombre de courroies (trois par exemple) passent autour des galets G5 du dispositif d'arret sur le bras de transfert G. Ces courroies sont fixées chacune à une extrémité au bord inférieur de la paroi verticale extérieure K et passent autour des galets G5 et autour de galets Wt à la partie supérieure de cette paroi K, l'autre extrémité des courroies étant fixée à des ressorts W2 fixés à des consoles W3 se projetant depuis la face extérieure du fond de la paroi K.
Ces courroies W exercent une pression élastique et serrent la matière d'emballage étroitement sur le rouleau pendant son mouvement vers le bas dans la position active périphérique, et quand le rouleau a atteint cette position, les courroies le poussent contre la paroi intérieure J et serrent ainsi l'emballage sur toute la partie inférieure de la surface du rouleau. Pendant le mouvement qui suit du rouleau dans la position active axiale, les galets G5 roulent le long de la surface inférieure des courroies, et la tendance du rouleau à tourner pendant ce mouvement vers le bas par suite de l'action des courroies présente l'avantage de presser le ruban de scellage plus étroitement contre les extrémités chevauchantes de la matière d'emballage.
Alternativement ou en plus, on peut minimiser la tendance de l'emballage à ne pas s'appliquer correctement autour de la surface périphérique du rouleau par une modification dans la suite des opérations : les doigts de pliage O sont déplacés en avant pour emballer la partie supérieure du rouleau sur la paroi intérieure avant que la bande de matière d'emballage L soit libérée du dispositif de serrage M, M1, mais après que la pince N2 a été appliquée, pour arrter toute alimentation subséquente de la matière d'emballage depuis la bobine LI. Le rouleau est ainsi légèrement soulevé depuis le dispositif d'arrt G, assurant un emballage serré, le dispositif de serrage M, Ml étant libéré juste avant que les doigts de pliage aient achevé le mouvement d'emballage vers l'intérieur,
de sorte que le rouleau revient sur le dispositif d'arrt Go, prt pour son mouvement subséquent vers le bas après que l'emballage périphérique a été scellé.
Les circuits pneumatiques au moyen desquels le dispositif de commande pneumatique c2 commande les diverses parties du mécanisme et la suite des opérations désirée de ces parties ne sont pas représentés sur le dessin, mais il est évident que ces circuits peuvent tre agencés de diverses manières connues pour assurer les opération s recherchées. Il est évident aussi que la commande peut tre effectuée hydrauliquement, électriquement ou mécaniquement plutôt que pneumatiquement.
Il est nécessaire que l'axe du rouleau soit horizontal et que la gravité soit mise à profit pour les mouvements du rouleau entre ses diverses positions actives. L'axe du rouleau pourrait tre vertical, des moyens étant utilisés pour faire avancer le rouleau d'une position à la suivante.
Une telle construction peut tre utile dans certains cas quand le mécanisme de transfert est utilisé pour une autre opération que l'emballage. Ainsi, le mécanisme de transfert peut tre utilisé pour amener tour à tour des boites ou des bouteilles dans la position active périphérique dans laquelle certaines opérations doivent tre effectuées, comme par exemple le nettoyage ou l'impression sur la surface ou encore l'étiquetage, et dans la position active axiale dans laquelle la boîte ou la bouteille est remplie à travers un orifice axial qui est fermé par un bouchon par exemple.
Plus généralement, le mécanisme de transfert peut tre utilisé pour tout type d'articles présentant une surface cylindrique sur une partie au moins de leur longueur et quand on désire effectuer certaines opérations de surface et, avant ou après, certaines autres opérations impliquant un centrage correct de l'axe des articles quand ces derniers présentent un diamètre quelconque dans un domaine déterminé.