EP0448943A2 - Barre à pinces de préhension d'éléments en plaque dans une machine de production d'emballages - Google Patents

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EP0448943A2
EP0448943A2 EP91101856A EP91101856A EP0448943A2 EP 0448943 A2 EP0448943 A2 EP 0448943A2 EP 91101856 A EP91101856 A EP 91101856A EP 91101856 A EP91101856 A EP 91101856A EP 0448943 A2 EP0448943 A2 EP 0448943A2
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EP
European Patent Office
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bar
clamp
opening
gripper
bar according
Prior art date
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EP91101856A
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German (de)
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EP0448943B1 (fr
EP0448943A3 (en
Inventor
Marcel Yerly
Mauro Chiari
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Bobst Mex SA
Original Assignee
Bobst SA
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Publication date
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Publication of EP0448943A3 publication Critical patent/EP0448943A3/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H5/00—Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines
    • B65H5/08—Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines by grippers, e.g. suction grippers
    • B65H5/085—Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines by grippers, e.g. suction grippers by combinations of endless conveyors and grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00—Application field
    • B65H2801/42—Die-cutting

Definitions

  • the present invention relates to gripper bars which, in a machine for working plate elements for the production of packaging, make it possible to pull and position these elements through successive printing, cutting, embossing, upsetting and / or ejecting waste.
  • Such bars are generally attached, at regular intervals and transversely to the direction of travel of the plate elements, to two trains of lateral chains. Inside the machine, these chains make these bars run through a circuit composed, first of all, of successive movements of horizontal translation through the various workstations, then, at the end of the machine, of a directed circular movement upwards towards an upper corridor back to the first station, and finally, in a circular movement downwards towards the starting point, that is to say at the level of the front jogging stops d 'a margin table. There, the clamps are opened by a control device which may, depending on the machine, be an integral part or not of the clamp bar.
  • the mechanism opening of the clamps is operated in the opposite direction, so that the new plate element is gripped by the clamp bar to be taken, during the first translation, in the first work station. Since at each workstation, the plate elements must be stopped in order to be able to execute the corresponding cutting, ejection, etc. operation, these elements must be transferred from a station to the 'other according to successive translations composed of acceleration, deceleration and stop.
  • clamp bars must also be sufficiently rigid so as not to deform when the axis of opening of the clamps, an axis which is an integral part or not of the bar, is driven in rotation against the action of the numerous springs ensuring the closing of the clamps.
  • the rear springs ensuring their closure can only be short and strong to ensure sufficient grip of the plate element. Consequently, the opening torque to be applied to the axis actuating the upper support fingers is high.
  • the clamps are integral with the opening axis, the latter can only be made of steel and highly dimensioned.
  • the bar is currently made from a more or less rectangular tube and appreciable section. Likewise, the attachments of these bars to the chain trains must be of sufficient dimensions. Such a clamp bar is described, for example, in patent FR-A 1178295.
  • Such bars also have the disadvantage of acting, by their weight, on the production rate of the machine.
  • the mobile assembly comprising the clamp bars, their associated fasteners and the two trains of lateral chains to which they are attached, constitutes a mass with a great moment of inertia whose possible accelerations are limited by the resistance capacity of the organs of gripper bars to the stresses resulting from this acceleration, as well as by the power of the main engine.
  • the height of these bars defines the minimum vertical displacement that the lower movable plate must make during the transfer of the plate elements by these bars from one work station to another.
  • the movable stage make the shortest possible displacement.
  • the height of the clamp bars should be minimized, for example, to about the height of the chain trains.
  • the clicking caused by their opening and closing creates a significant noise which must be tried to eliminate.
  • Such bars are generally connected at their two ends to the two trains of lateral chains by means of two so-called “floating” fastening devices so that, on the margin table, the plate element can be exactly positioned and oriented relative to the direction of travel and the workstation.
  • Such "floating” devices described for example in patent DE-C 2520231, generally comprise a connecting element engaged with one end of the clamp bar and elastically connected to the corresponding side chain train. However, this connection is thus designed that, to free the end of the bar from the corresponding connection element, each chain of chains must be spread transversely.
  • the "floating” attachment device comprises a connecting piece connected to the bar and to a special chain train link.
  • the connecting piece is provided with two arms engaged respectively with the outside of the lower and upper walls of the bar, and with two male and female knuckles located one towards the upstream edge and the other towards the downstream edge of the closed off.
  • the special link has a male knuckle.
  • the male and female knuckles are connected together by means of two rods which pass through them by corresponding bores, the male knuckle being mounted on the rods so as to allow a slight movement with elastic take-up in the running direction of the trains of chains. It should be noted that, in this attachment device, the height of the two arms is added to that of the bar.
  • the object of the present invention is to produce a gripper bar whose weight and height dimension are reduced to a minimum, but whose rigidity and gripping force are sufficient to withstand the stresses and forces involved during the operation of the machine. .
  • the clamp bar must also be provided a device for attaching to the chain trains which is simple and light, while allowing easy assembly and disassembly of the bar relative to the two side chain trains.
  • the associated device for opening the clamps must also be lighter and require a lower opening control force while ensuring maximum simultaneous opening of all the clamps.
  • such a clamp bar must allow a reduction in the cost of manufacture and maintenance, as well as a significant reduction in the noise level generated by it in the various workstations.
  • FIG. 1 represents an embodiment of a clamp bar according to the prior art, comprising a hollow hexagonal profile 1, two elastic blades 2, 3, one of which 2 serves as a clamp and the other 3 of counter clamp, located outside and above the upper wall of the hollow section 1 at the downstream edge of which (with reference to the movement of the plate element) they are fixed by means of screws 9 and nut 10.
  • Au upstream edge of the profile is fixed, using a screw 7, an extension bracket 4 on which the free ends of the clamp 2 and the counter clamp 3 come to bear.
  • the clamp 2 is provided with a stud 14 extending through an opening 5 made in the bracket 4.
  • a control member 6, in contact with the stud 14, is provided to open the clamp 2.
  • the clamp bar essentially consists of a bar 100 proper, clamps each comprising an upper finger 110 and a counter clamp 125, of an opening axis of clamps 140 and two attachment devices 165, 169 located at each end of the bar 100 to connect the latter to the side chain trains (not shown).
  • the bar 100 is made from a hollow profile made of aluminum, magnesium or composite material. Seen in cross section, the profile of this bar 100 is trapezoidal with an upper wall 100a, a lower wall 100b and two upstream side edges 100c and downstream 100d converging at 45 ° upwards. The thickness of this bar 100 is approximately 3 mm, except for two inwardly oriented thicknesses, one on the bottom wall 100b close to the center line, the other in the bottom corner of the upstream edge 100c. These extra thicknesses will be used thereafter to accommodate element fixing screws.
  • This profile also has a short horizontal extension 100e extending the bottom wall 100b on the upstream side. In other words, this horizontal extension 100e constitutes a tongue extending over the entire length of the bar 100. Finally, the upstream edge 100c of the bar 100 is pierced, at regular intervals, with windows 112, and the end downstream of the bottom wall 100b is pierced with circular access orifices 116 in correspondence with the windows 112.
  • each of these windows 112 are fixed counter-clamps 125 by means of screws 129 passing through the through orifices 128 of the counter-clamp 125 and of the threads made in the extra thickness appearing at the upstream lower corner 100c.
  • Each counter-clamp 125 in the form of a plate, is composed of two wings inclined relative to one another.
  • a first wing extends horizontally upstream by resting on the upper face of the longitudinal tongue 100e.
  • the other wing inclined at 45 ° relative to the horizontal, comes to rest against the outside face of the upstream edge 100c.
  • the particular fork shape of these counter-clamps 125 is produced by stamping or by molding. This shape is such that, once in place, each counter-clamp 125 is thus supported by the longitudinal tongue 100e.
  • the horizontal flat spout of these counter-clamps 125 has a width of approximately 20 mm and its extreme edge is covered by a strip of vulcanized or glued elastomer 127.
  • the active surface 127 of the counter-clamp 125 is located in the horizontal extension of the lower wall 100b of the bar 100.
  • Each clamp is a steel leaf spring 110, the length, width and thickness of which are approximately 120 mm, 20 mm and 1.2 mm respectively.
  • This same blade 110 is curved at about 60 ° at its first end 110a called the attachment.
  • the blade 110 is bent at 30 ° approximately, then straightened horizontally to be bent again at its end 126 roughly perpendicular to the active surface 127 of the counter-clamp 125.
  • This leaf spring 110 is fixed at its attachment end 110a, slightly bent towards the bottom, on the internal face of the downstream edge 100d of the bar 100 by means of a screw 115 and a nut 120 internal to the bar 100, the latter fixing elements being put in place through circular access orifices 116.
  • the leaf spring 110 passes through the entire interior of the profiled bar 100 in order to emerge from the window 112 and to bear at its support end 126 on the active surface 127 of the counter-clamp 125.
  • the end of support 126 of the leaf spring 110 is rectified to reveal a succession of teeth 126.
  • the teeth 126 press with a certain force on the active surface 127 of the counter clamp 125 l when the screw 115 and nut 120 assembly is tightened to fix the leaf spring 110 in place. It turns out here that the assembly formed by the teeth 126 and the elastomer layer 127 greatly increases the gripping force of the plate element by the clamp bar.
  • the clamp bar 100 is provided with a device for simultaneously opening all the clamps.
  • This opening device comprises an opening axis 140 extending along the axis of the bar 100 and maintained above the internal face of the lower wall 100b of the bar 100 by bearings 142. View in cross section , this opening axis 140 is located about a quarter of the bottom wall 100b of the bar 100 on the upstream side.
  • this opening axis 140 is a hollow tube with thin walls of anodized aluminum and a diameter equal to about 10 mm.
  • the bearings 142 are made from synthetic resin and held in place by screws 146, the head of which penetrates into a housing specially drilled in the excess thickness of the bottom wall 100b.
  • this opening axis 140 passes under each leaf spring 110.
  • a cam 144 is attached by gluing or pinning on the upstream side of the opening axis 140, and this, under each leaf spring 110 respectively.
  • These cams 144 have a length substantially equal to the width of the spring blades 110, ie 20 mm, and a generally square cross section with rounded edges except the left side which, as seen in FIG. 3, has a concave circular line corresponding to the perimeter of the opening axis 140. Since the contact surface between the cam 144 and the opening axis 140 is large, the cam 144 can be simply attached to this axis 140 by gluing or pinning.
  • the length, shape and arrangement of the cam 144 relative to the blade 110 are chosen so as to minimize the torque throughout the opening of the clamp. This limitation is obtained, as can be seen in FIG. 3, by the fact that, during the rotation of the cam 144, the length L1 of the lever arm of the opening torque gradually decreases to compensate for the increase in the force of blade reaction 110.
  • the opening axis 140 emerges from the hollow bar 100.
  • a lever 147 At each end of the axis 140 is mounted a lever 147.
  • means raise the upstream end of the levers 147 to turn the axis 140 anticlockwise by an angle equal to about 33 °, so to cause the lifting end of the spring blades 110 to be lifted to a height of 6 mm by the respective underlying cams 144.
  • This lifting of the spring blades 110 by the cams 144 over such a height is sufficient for the insertion of elements in standard plate in the clamps. Consequently, the limitation of the opening torque of the clamps described above makes it possible to reduce the dimensions of the opening axis 140.
  • cams 144 are not attached along the upstream side of the axis d opening 140 according to a rectilinear generator, but according to a slightly helical generator, so that the clamps located on the ends of the bar 100 are opened first.
  • This arrangement makes it possible to take account of the twist of the opening axis 140, which is only a hollow aluminum tube, during its rotation against the effect of the spring blades 110.
  • the part of the lower face lever 147 coming into contact with control means (not shown) is protected by a layer of elastomer, vulcanized or bonded in order to eliminate noise and reduce wear on the surfaces in contact.
  • Wedges 150 of hardened and hardened steel are fixed by screws inside the bar 100 along the center line of the bottom wall 100b. These shims 150 take up the bending forces acting on the clamp bar 100.
  • the clip bar 100 is connected at each of its ends to a chain of chains (not shown) by a so-called "floating" fastening device shown on the left part of FIG. 2.
  • This device comprises a fastening piece 165 provided with an upstream arm 170a and a downstream arm 170b, both engaged with the corresponding end of the bar 100.
  • the attachment arms 170a, 170b have a shape which exactly matches the outside face of the upstream edges 100c and downstream 100d from the bar 100 to which they are attached using screws 162 placed from inside the bar 100 through the access orifices 116.
  • the size and arrangement of the attachment arms 170a, 170b are chosen so that they do not increase the height of the clamp bar in any way.
  • the attachment piece 165 is also provided with an upstream female knuckle 167a and a downstream 167b.
  • the "floating" device further comprises a male knuckle 169 forming part of a special link 174 of the chain train (not shown).
  • the male 169 and female 167 knuckles 167a, 167b are connected to each other by means of an axis 172 in the form of a rod which passes through them by corresponding bores.
  • the rod 172 In the bore of the male knuckle 169, the rod 172 is surrounded by two sockets 171a, 171b of synthetic resin separated from each other by a spring 180.
  • a first socket 171b, located downstream, is bonded to the internal surface of the 'the bore, while the other sleeve 171a, located upstream, can freely slide in its bore.
  • the rod 172 In the bore of the downstream female knuckle 167b, the rod 172 is surrounded by a stop sleeve 173 acting in relation to a nut 160 engaged with a thread of the downstream end of the rod 172.
  • the upstream end of the rod 172 is provided with a head 172a so that, when the nut 160 is screwed, the rod 172 is fixed longitudinally relative to the female knuckles 167a, 167b.
  • Such a fastening device allows the locking of the clamp bar 100.
  • the male knuckle 169 is also provided with a support arm 176 extending in the direction of the hollow bar 100 and the end of which penetrates inside the latter and engages in free sliding, in the direction of running of the chain of chains, in a hook 178 fixed on the internal face of the lower wall 100b of the bar 100.
  • the arm 176 prevents the rotation of the clamp bar around the rod 172.
  • FIG. 4 a second embodiment of a clamp bar according to the invention is illustrated.
  • the upper finger of the clamp consists of a spring leaf 310 of length greater than the width of the profiled bar 300.
  • the profile of the bar 300 is essentially rectangular.
  • Two languages, one upstream 302, the other downstream 303, extend respectively on each side the upper wall 300a of this bar 300.
  • the rectangular windows 312 are drilled at regular intervals along the upstream vertical edge 300c of the bar 300.
  • rectangular windows 311 are also cut in correspondence with the windows 312 along the downstream vertical edge 300d of the bar 300.
  • the attachment end 310a of the spring blade 310 is folded up on itself, so that once engaged through the bar 300 by the windows 311 and 312, it can be fixed to the face bottom of the downstream tongue 303, by means of a screw 315, a washer 318 and a nut 320.
  • the counter-clamp 325 is fixed under the upstream tongue 302 in correspondence with the window 312.
  • the support end of the blade spring 310 has the shape of a pointed tongue 326 curved downwards.
  • the end in correspondence of the counter-clamp 325 has two longitudinal projections.
  • a damping element 371 which, when the clamp is closed, prevents the tongue 326 from coming into contact with the counter-clamp 325.
  • the clamp opening device is completely external to the bar itself.
  • a large opening 330 is arranged under the blade 310, opening through which a roller 345 can pass which controls the opening of the clamps when it is moved upwards using means (not shown). ) controlled by the machine.
  • an elastomer layer 370 is vulcanized under the leaf spring 310 at the place where the roller 345 pushes.

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Abstract

Une barre à pinces, montée sur un train de chaînes et destinée à saisir et transporter des éléments en plaque ou feuilles au travers d'une machine d'impression, de découpage, ...etc, en vue de la production d'emballages, comprend une barre profilée creuse (100) sur laquelle sont montées les pinces. Chaque pince est constituée d'une lame élastique (110) attachée par une extrémité (110a) au bord aval (100d) de la barre (100), l'autre extrémité (110b) prenant appui sur une contre-pince (125) située du côté amont (100c). La lame élastique (110), dont la longueur est supérieure à la largeur de la barre (100), traverse l'intérieur de cette dernière pour émerger hors d'une fenêtre (112) du bord amont (100c) de la barre (100).

Description

  • La présente invention est relative aux barres à pinces qui, dans une machine de travail d'éléments en plaque en vue de la production d'emballages, permettent de tirer et positionner ces éléments au travers de stations successives d'impression, de découpage, de gaufrage, de refoulage et/ou d'éjection de déchets.
  • De telles barres sont généralement accrochées, à intervalles réguliers et transversalement au sens du défilement des éléments en plaque, à deux trains de chaînes latéraux. A l'intérieur de la machine, ces chaînes font parcourir à ces barres un circuit composé, d'abord, de mouvements successifs de translation horizontale au travers des diverses stations de travail, puis, en fin de machine, d'un mouvement circulaire dirigé vers le haut en direction d'un couloir supérieur de retour vers la première station, et enfin, d'un mouvement circulaire vers le bas en direction du point de départ, c'est-à-dire au niveau des butées frontales de taquage d'une table de marge. Là, les pinces sont ouvertes par un dispositif de commande qui peut, selon la machine, faire partie intégrante ou non de la barre à pinces.
  • Ensuite, lorsque l'élément en plaque suivant est poussé sur la table de marge à l'encontre des taquets frontaux, et que son bord aval est amené entre les contre-pinces inférieures et les doigts d'appui supérieurs des pinces ouvertes, le mécanisme d'ouverture des pinces est actionné en sens inverse, de sorte que le nouvel élément en plaque soit saisi par la barre à pinces pour être emmené, au cours de la première translation, dans la première station de travail. Etant donné qu'à chaque station de travail, les éléments en plaque doivent être à l'arrêt pour pouvoir exécuter l'opération correspondante de découpage, d'éjection, ...etc, ces éléments doivent être transférés d'une station à l'autre selon des translations successives composées d'accélération, de décélération et d'arrêt.
  • La recherche d'une augmentation de la cadence de production de la machine exige que les translations successives mentionnées ci-dessus soient réalisées selon des vitesses de plus en plus élevées et dans un temps de cycle de plus en plus court. A titre d'exemple, on atteint maintenant des cadences de production de l'ordre de 9'000 éléments par heure, soit un temps de cycle de l'ordre de 0,4 seconde dont environ 0,3 seconde seulement pour la translation de l'élément en plaque le long d'une station de 1 mètre de longueur. On conçoit alors aisément l'importance des contraintes de flexion et torsion que les accélérations en jeu imposent à ces barres de grande longueur et reliées uniquement par leurs extrémités aux deux trains de chaînes.
  • Par ailleurs, ces barres à pinces doivent aussi être sufisamment rigides pour ne pas se déformer lorsque l'axe d'ouverture des pinces, axe faisant partie intégrante ou non de la barre, est entraîné en rotation à l'encontre de l'action des nombreux ressorts assurant la fermeture des pinces. Or, du fait de la petite taille de ces pinces montées tout au long du bord amont de la barre, les ressorts arrière assurant leur fermeture ne peuvent être que courts et forts pour assurer une préhension suffisante de l'élément en plaque. En conséquence, le couple d'ouverture à appliquer sur l'axe actionnant les doigts supérieurs d'appui est important. De plus, comme les pinces sont solidaires de l'axe d'ouverture, celui-ci ne peut être qu'en acier et fortement dimensionné.
  • Compte tenu des contraintes décrites ci-dessus, la barre est actuellement réalisée à partir d'un tube plus ou moins rectangulaire et de section appréciable. De même, les attaches de ces barres aux trains de chaînes doivent être de dimensions suffisantes. Une telle barre à pinces est décrite, par exemple, dans le brevet FR-A 1178295.
  • De telles barres présentent aussi l'inconvénient d'agir, de par leur poids, sur la cadence de production de la machine. En effet, l'ensemble mobile comprenant les barres à pinces, leurs attaches associées et les deux trains de chaînes latéraux auxquels elles sont rattachées, constitue une masse à grand moment d'inertie dont les accélérations possibles sont limitées par la capacité de résistance des organes d'entraînement des barres à pinces aux contraintes qui résultent de cette accélération, de même que par la puissance du moteur principal.
  • Dans le brevet FR-A 883780, il a été proposé, en vue de diminuer la hauteur d'une barre à pinces, d'usiner dans la barre, en profilé rectangulaire plein, des logements en vue d'y placer les pinces montées élastiquement pivotantes sur le bord aval de la barre de manière à ce que, au repos, ces pinces ne dépassent pas les faces supérieure et inférieure de la barre. Toutefois, de tels logements ou fentes réalisés perpendiculairement à la direction longitudinale de la barre, diminuent fortement la résistance à la flexion et torsion de cette dernière.
  • Or, la hauteur de ces barres définit le déplacement vertical minimum que doit effectuer la platine mobile inférieure lors du transfert des éléments en plaque par ces barres d'une station de travail à l'autre. Pour réduire au minimum le déplacement en vue d'augmenter la cadence de production, il est avantageux de faire effectuer à la platine mobile le plus court déplacement possible. En conséquence, la hauteur des barres à pinces doit être réduite au minimum, par exemple, à environ la hauteur des trains de chaînes. De plus, comme les pinces sont actuellement entièrement réalisées en métal, les cliquetis provoqués par leur ouverture et fermeture crééent un bruit important qu'il faut essayer d'éliminer. Enfin, de telles barres sont généralement reliées à leurs deux extrémités aux deux trains de chaînes latéraux à l'aide de deux dispositifs d'attache dit "flottants" de manière à ce que, sur la table de marge, l'élément en plaque puisse être exactement positionné et orienté relativement au sens de défilement et à la station de travail. De tels dispositifs "flottants", décrits par exemple dans le brevet DE-C 2520231, comprennent généralement un élément de liaison en prise avec une extrémité de la barre à pinces et élastiquement relié au train de chaînes latéral correspondant. Toutefois, cette liaison est ainsi conçue que, pour libérer l'extrémité de la barre de l'élément de liaison correspondant, chaque train de chaînes doit être écarté transversalement. Ces dispositifs d'attache "flottants" de l'art antérieur ont donc l'inconvénient d'exiger un démontage des trains de chaînes par rapport à la machine dans le cas, par exemple, où une barre à pinces devrait être remplacée. De plus, ces dispositifs d'attache sont généralement lourds, d'exécution difficile et donc coûteux. Enfin dans le brevet GB-A 1003838, le dispositif d'attache "flottant" comprend une pièce de liaison reliée à la barre et à un maillon spécial de train de chaînes. La pièce de liaison est munie de deux bras en prise respectivement avec l'extérieur des parois inférieure et supérieure de la barre, et de deux charnons mâle et femelle situés l'un vers le bord amont et l'autre vers le bord aval de la barre. Le maillon spécial est muni d'un charnon mâle. Les charnons mâle et femelle sont reliés entre eux à l'aide de deux tiges qui les traversent par des alésages correspondants, le charnon mâle étant monté sur les tiges de manière à permettre un léger déplacement avec rattrapage élastique dans le sens de défilement des trains de chaînes. Il est à remarquer que, dans ce dispositif d'attache, la hauteur des deux bras s'additionne à celle de la barre.
  • La présente invention a pour but de réaliser une barre à pinces dont le poids et la dimension en hauteur sont réduits au minimum, mais dont la rigidité et la force de préhension sont suffisantes pour résister aux contraintes et forces en jeu lors du fonctionnement de la machine. La barre à pinces doit aussi être munie d'un dispositif d'attache aux trains de chaînes qui soit simple et léger, tout en permettant un montage et démontage aisé de la barre par rapport aux deux trains de chaînes latéraux.
  • Enfin, le dispositif associé d'ouverture des pinces doit, lui aussi, être plus léger et nécessiter un effort de commande d'ouverture plus faible tout en assurant une ouverture maximale simultanée de toutes les pinces. De plus, une telle barre à pinces doit permettre une réduction du coût de fabrication et d'entretien, ainsi qu'une réduction sensible du niveau sonore engendré par elle dans les diverses stations de travail.
  • Ces buts sont atteints grâce à une barre à pinces de préhension selon la revendication 1.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide des modes de réalisation donnés ci-après à titre d'exemples nullement limitatifs et décrits en référence aux figures suivantes :
    • la figure 1 est une vue en coupe transversale d'une barre à pinces selon un mode de réalisation de l'art antérieur,
    • la figure 2 est une vue de dessus en coupe partielle d'un premier mode de réalisation de la barre à pinces selon l'invention,
    • la figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne II ÷ II de la figure 2, et
    • la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un second mode de réalisation de la barre à pinces.
  • Dans la description ci-après des modes de réalisation de l'invention, les ordres de grandeurs chiffrés des dimensions de pièces sont uniquement cités pour une meilleure compréhension de l'invention, étant bien entendu qu'ils ne présentent aucun caractère limitatif, ces proportions pouvant varier dans le cadre de l'invention pour tenir compte des particularités des machines ou des éléments en plaque qui y sont travaillés.
  • La figure 1 représente un mode de réalisation d'une barre à pinces selon l'art antérieur, comprenant un profilé hexagonal creux 1, deux lames élastiques 2, 3, dont l'une 2 sert de pince et l'autre 3 de contre-pince, situées à l'extérieur et au-dessus de la paroi supérieure du profilé creux 1 au bord aval duquel (en référence au défilement de l'élément en plaque) elles sont fixées au moyen de vis 9 et d'écrou 10. Au bord amont du profilé est fixé, à l'aide d'une vis 7, une équerre de prolongement 4 sur lequel les extrémités libres de la pince 2 et la contre-pince 3 viennent s'appuyer. La pince 2 est munie d'un tenon 14 s'étendant au travers d'une ouverture 5 réalisée dans l'équerre 4. Un organe de commande 6, en contact avec le tenon 14, est prévu pour ouvrir la pince 2. De la figure 1, il ressort clairement que la pince 2 et la contre-pince 3, constituées par deux lames élastiques situées au-dessus du profilé 1, entraînent obligatoirement une augmentation de la hauteur d'encombrement de la barre à pinces, cela avec les inconvénients discutés plus haut.
  • Selon un premier mode de réalisation de l'invention représentée sur les figures 2 et 3, la barre à pinces est essentiellement constituée d'une barre 100 proprement dite, des pinces comprenant chacune un doigt supérieur 110 et une contre-pince 125, d'un axe d'ouverture de pinces 140 et de deux dispositifs d'attache 165, 169 situés à chaque extrémité de la barre 100 pour relier celle-ci aux trains de chaînes latéraux (non représentés).
  • La barre 100 est réalisée à partir d'un profilé creux en aluminium, magnésium ou matériau composite. Vu en coupe transversale, le profil de cette barre 100 est trapézoïdal avec une paroi supérieure 100a, une paroi inférieure 100b et deux bords latéraux amont 100c et aval 100d convergeant à 45° vers le haut. L'épaisseur de cette barre 100 est d'environ 3 mm, sauf deux surépaisseurs orientées vers l'intérieur, l'une sur la paroi inférieure 100b proche de la ligne médiane, l'autre dans le coin inférieur du bord amont 100c. Ces surépaisseurs seront utilisées par la suite pour y loger des vis de fixation d'éléments. Ce profil présente aussi une courte extension horizontale 100e prolongeant la paroi inférieure 100b du côté amont. En d'autres termes, cette extension horizontale 100e constitue une languette s'étendant sur toute la longueur de la barre 100. Enfin, le bord amont 100c de la barre 100 est percé, à intervalles réguliers, de fenêtres 112, et l'extrémité aval de la paroi inférieure 100b est percée d'orifices circulaires d'accès 116 en correspondance avec les fenêtres 112.
  • Au-dessous de chacune de ces fenêtres 112 sont fixées des contre-pinces 125 au moyen de vis 129 passant au travers d'orifices 128 de la contre-pince 125 et des taraudages pratiqués dans la surépaisseur apparaîssant au coin inférieur amont 100c. Chaque contre-pince 125, sous forme de plaque, est composée de deux ailes inclinées l'une par rapport à l'autre.
  • Une première aile s'étend horizontalement vers l'amont en prenant appui sur la face supérieure de la languette longitudinale 100e. L'autre aile, inclinée à 45° par rapport à l'horizontale, vient s'appliquer contre la face extérieure du bord amont 100c. La forme particulière en fourche de ces contre-pinces 125 est réalisée par matriçage ou par moulage. Cette forme est telle que, une fois mise en place, chaque contre-pince 125 est ainsi soutenue par la languette longitudinale 100e. Le bec plat horizontal de ces contre-pinces 125 présente une largeur d'environ 20 mm et son bord extrême est recouvert par une bande d'élastomère 127 vulcanisée ou collée. Il est à remarquer aussi que la surface active 127 de la contre-pince 125 se situe dans le prolongement horizontal de la paroi inférieure 100b de la barre 100. Pour l'homme de métier, il est aisé de comprendre que, dans le cas où il est avantageux de travailler sans prise de pinces sur le bord frontal d'une feuille, la pince et la contre-pince peuvent être facilement et rapidement enlevées de la barre à pinces.
  • Chaque pince est une lame ressort 110 en acier dont la longueur, la largeur et l'épaisseur sont égales à environ 120 mm, 20 mm et 1,2 mm respectivement. Cette même lame 110 est courbée à environ 60° à sa première extrémité 110a dite d'attache. A son autre extrémité 110b, dite d'appui, la lame 110 est courbée à 30° environ, puis redressée à l'horizontale pour être à nouveau recourbée en son bout 126 à peu près perpendiculairement à la surface active 127 de la contre-pince 125. Cette lame ressort 110 est fixée en son extrémité d'attache 110a, légèrement recourbée vers le bas, sur la face interne du bord aval 100d de la barre 100 grâce à une vis 115 et un écrou 120 interne à la barre 100, ces derniers éléments de fixation étant mis en place au travers des orifices circulaires d'accès 116. Ainsi, la lame ressort 110 traverse tout l'intérieur de la barre profilée 100 pour émerger hors de la fenêtre 112 et pour s'appuyer en son bout d'appui 126 sur la surface active 127 de la contre-pince 125. Le bout d'appui 126 de la lame ressort 110 est rectifié pour faire apparaître une succession de dents 126. Compte tenu de la forme particulière donnée par pliage à la lame ressort 110, les dents 126 appuyent avec une certaine force sur la surface active 127 de la contre-pince 125 lorsque l'ensemble vis 115 et écrou 120 est serré pour fixer en place la lame ressort 110. Il s'est avéré ici que l'ensemble constitué par les dents 126 et la couche d'élastomère 127 augmente fortement la force de préhension de l'élément en plaque par la barre à pinces.
  • Selon le première mode de réalisation représenté aux figures 2 et 3, la barre à pinces 100 est munie d'un dispositif d'ouverture simultanée de toutes les pinces. Ce dispositif d'ouverture comprend un axe d'ouverture 140 s'étendant selon l'axe de la barre 100 et maintenu au-dessus de la face interne de la paroi inférieure 100b de la barre 100 par des paliers 142. Vue en coupe transversale, cet axe d'ouverture 140 est situé environ au quart de la paroi inférieure 100b de la barre 100 du côté amont. De préférence, cet axe d'ouverture 140 est un tube creux à parois minces en aluminium anodisé et de diamètre égal à environ 10 mm. Les paliers 142 sont réalisés à partir de résine synthétique et maintenus en place par des vis 146 dont la tête pénètre dans un logement spécialement percé dans la surépaisseur de la paroi inférieure 100b. Le coefficient de frottement entre l'axe d'ouverture 140 et les paliers 142 en résine synthétique étant très faible, cet axe 140 peut tourner facilement à l'intérieur des paliers 142. Cette solution permet d'éliminer l'utilisation de paliers à roulements coûteux, de même que leur graissage, diminuant par là les coûts de fabrication et d'entretien.
  • Comme on peut mieux le constater sur la figure 3, cet axe d'ouverture 140 passe sous chaque lame ressort 110. Une came 144 est rapportée par collage ou goupillage sur le côté amont de l'axe d'ouverture 140, et ce, sous chaque lame ressort 110 respectivement. Ces cames 144 ont une longueur sensiblement égale à la largeur des lames ressort 110, soit 20 mm, et une section transversale généralement carrée aux bords arrondis sauf le côté gauche qui, tel que vu sur la figure 3, possède une ligne circulaire concave correspondant au périmètre de l'axe d'ouverture 140. Etant donné que la surface de contact entre la came 144 et l'axe d'ouverture 140 est importante, la came 144 peut être simplement rapportée sur cet axe 140 par collage ou goupillage. De plus, la longueur, la forme et la disposition de la came 144 par rapport à la lame 110 sont choisies de façon à limiter au minimum le couple tout au long de l'ouverture de la pince. Cette limitation est obtenue, comme cela est visible dans la figure 3, par le fait que, lors de la rotation de la came 144, la longueur L₁ du bras de levier du couple d'ouverture diminue progressivement pour compenser l'augmentation de la force de réaction de la lame 110.
  • Tel que représenté sur la figure 2, l'axe d'ouverture 140 émerge hors de la barre creuse 100. A chaque extrémité de l'axe 140 est monté un levier 147. Ainsi, lorsque la barre à pinces 100 arrive au niveau des butées de taquage de la table de marge, des moyens (non représentés) soulèvent l'extrémité amont des leviers 147 pour tourner l'axe 140 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre d'un angle égal à environ 33°, de manière à provoquer la levée du bout d'appui des lames ressort 110 sur une hauteur de 6 mm par les cames 144 sous-jacentes respectives. Ce soulèvement des lames ressort 110 par les cames 144 sur une telle hauteur est suffisant pour l'insertion d'éléments en plaque standard dans les pinces. En conséquence, la limitation du couple d'ouverture des pinces décrite ci-dessus permet de réduire les dimensions de l'axe d'ouverture 140. De plus, les cames 144 ne sont pas rapportées le long du côté amont de l'axe d'ouverture 140 selon une génératrice rectiligne, mais selon une génératrice légèrement hélicoïdale, de telle sorte que les pinces situées sur les extrémités de la barre 100 soient ouvertes en premier. Cette disposition permet de tenir compte de la torsion de l'axe d'ouverture 140, qui n'est qu'un tube d'aluminium creux, lors de sa rotation contre l'effet des lames ressort 110. La partie de la face inférieure du levier 147 entrant en contact avec les moyens de commandes (non représentés) est protégée par une couche d'élastomère, vulcanisée ou collée dans le but d'éliminer le bruit et de réduire l'usure des surfaces en contact.
  • Des cales 150 en acier cémenté et trempé sont fixées par des vis à l'intérieur de la barre 100 le long de la ligne médiane de la paroi inférieure 100b. Ces cales 150 reprennent les efforts de flexion agissant sur la barre à pinces 100.
  • La barre à pinces 100 est reliée en chacune de ses extrémités à un train de chaînes (non représenté) par un dispositif d'attache dit "flottant" représenté sur la partie gauche de la figure 2. Ce dispositif comprend une pièce d'attache 165 munie d'un bras amont 170a et d'un bras aval 170b, tous deux en prise avec l'extrémité correspondante de la barre 100. Les bras d'attache 170a, 170b ont une forme qui épouse exactement la face extérieure des bords amont 100c et aval 100d de la barre 100 auxquels ils sont attachés à l'aide de vis 162 mises en place depuis l'intérieur de la barre 100 au travers des orifices d'accès 116. La dimension et la disposition des bras d'attache 170a, 170b sont choisies de manière à ce qu'ils n'augmentent aucunement la hauteur de la barre à pinces. La pièce d'attache 165 est aussi munie d'un charnon femelle amont 167a et d'un aval 167b.
  • Le dispositif "flottant" comprend, de plus, un charnon mâle 169 faisant partie d'un maillon spécial 174 du train de chaînes (non représenté). Les charnons mâle 169 et femelles 167a, 167b sont reliés entre eux à l'aide d'un axe 172 sous forme de tige qui les traverse par des alésages correspondants.
  • Dans l'alésage du charnon mâle 169, la tige 172 est entourée de deux douilles 171a, 171b en résine synthétique séparées entre elles par un ressort 180. Une première douille 171b, située à l'aval, est collée à la surface interne de l'alésage, tandis que l'autre douille 171a, située à l'amont, peut librement coulisser dans son alésage. Dans l'alésage du charnon femelle aval 167b, la tige 172 est entourée d'une douille à butée 173 agissant en relation avec un écrou 160 en prise avec un filetage de l'extrémité aval de la tige 172. L'extrémité amont de la tige 172 est munie d'une tête 172a de manière que, lorsque l'écrou 160 est vissé, la tige 172 soit fixée longitudinalement par rapport aux charnons femelles 167a, 167b. Par contre, il est prévu de laisser un certain jeu H pour le charnon mâle 169 de manière que ce dernier puisse coulisser le long de la tige 172 à l'encontre de la force du ressort 180. De la figure 2, il ressort clairement que du côté aval, le charnon mâle 169 peut coulisser par l'intermédiaire de la douille synthétique 17a collée sur la tige 172, tandis, que du côté amont, ce même charnon coulisse directement sur la douille amont 171a. Un tel dispositif d'attache permet le verrouillage de la barre à pinces 100.
  • Le charnon mâle 169 est aussi muni d'un bras d'appui 176 s'étendant en direction de la barre creuse 100 et dont l'extrémité pénètre à l'intérieur de cette dernière et s'engage en coulissement libre, selon le sens du défilement du train de chaînes, dans un crochet 178 fixé sur la face interne de la paroi inférieure 100b de la barre 100. Le bras 176 empêche la rotation de la barre à pinces autour de la tige 172.
  • Dans la figure 4, est illustré un second mode de réalisation de barre à pinces selon l'invention. Comme précédemment, le doigt supérieur de la pince est constitué par une lame ressort 310 de longueur supérieure à la largeur de la barre profilée 300. Toutefois, dans ce mode de réalisation, le profil de la barre 300 est essentiellement rectangulaire. Deux langues, l'une en amont 302, l'autre en aval 303, prolongent respectivement de chaque côté la paroi supérieure 300a de cette barre 300. Comme précédemment, les fenêtres rectangulaires 312 sont percées à intervalles réguliers le long du bord vertical amont 300c de la barre 300. De plus, des fenêtres rectangulaires 311 sont aussi taillées en correspondance avec les fenêtres 312 le long du bord vertical aval 300d de la barre 300.
  • L'extrémité d'attache 310a de la lame ressort 310 est repliée sur elle-même vers le haut, de telle sorte qu'une fois engagée au travers de la barre 300 par les fenêtres 311 et 312, elle puisse être fixée à la face inférieure de la langue en aval 303, grâce à une vis 315, une rondelle 318 et un écrou 320. La contre-pince 325 est fixée sous la langue en amont 302 en correspondance avec la fenêtre 312. Le bout d'appui de la lame ressort 310 a la forme d'une langue pointue 326 courbée vers le bas. L'extrémité en correspondance de la contre-pince 325 présente deux saillies longitudinales.
  • Pour limiter la course de l'extrémité d'appui 310b de la lame 310, de même que l'usure et le bruit qui résultent du contact de la langue 326 avec la surface active 327 de la contre-pince 325, il est prévu, entre l'extrémité d'appui 310b de la lame 310 et la contre-pince 325, un élément amortisseur 371 qui, lors de la fermeture de la pince, empêche la langue 326 de venir en contact avec la contre-pince 325.
  • Dans le deuxième mode de réalisation de barre à pinces, le dispositif d'ouverture de pinces est totalement extérieur à la barre elle-même. Dans la contre-pince 325, est aménagée une large ouverture 330 sous la lame 310, ouverture par laquelle peut passer un galet 345 qui commande l'ouverture des pinces lorsqu'il est déplacé vers le haut à l'aide de moyens (non représentés) commandés par la machine. Pour limiter les bruits lors de l'ouverture de ces pinces, une couche d'élastomère 370 est vulcanisée sous la lame ressort 310 à l'endroit où vient pousser le galet 345.

Claims (18)

  1. Barre à pinces de préhension d'éléments en plaque pour machine d'impression, de découpage, de gaufrage et/ou de refoulage en vue de la production d'emballages, comprenant une barre profilée creuse (100) ayant au moins une paroi supérieure (100a) et inférieure (100b) et un bord amont (100c) et aval (100d), des pinces réparties à intervalles réguliers tout au long de la barre (100) et constituées chacune d'un doigt supérieur (110) sous forme de lame élastique attachée par une extrémité (110a) au bord aval (100d) de la barre (100), l'autre extrémité (110b) prenant appui sur une contre-pince (125) située du côté amont (100c), la barre (100) étant reliée en chacune de ses extrémités à deux trains de chaînes latéraux de transport, caractérisée en ce que chaque lame élastique (110), dont la longueur est supérieure à la largeur de la barre (100), traverse l'intérieur de ladite barre (100) pour émerger hors d'une fenêtre (112) prévue dans le bord amont (100c) de la barre (100).
  2. Barre à pinces selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité d'attache (110a) de la lame élastique (110) est recourbée de manière à pouvoir être fixée contre la face interne du bord aval (100d).
  3. Barre à pinces selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité d'appui (110b) de la lame élastique (110) est recourbée vers le bas, en direction de la paroi inférieure (100b) de la barre (100), la face active (127) de la contre-pince (125) s'étendant vers l'amont au niveau de la paroi inférieure (100b), et le bout d'appui (126) de la lame (110) étant recourbé vers le bas essentiellement perpendiculairement à la surface active (127) de la contre-pince (125).
  4. Barre à pinces selon l'une des revendications précédentes, comprenant un organe de commande d'ouverture de pinces, sous forme d'un axe rotatif (140) s'étendant dans le sens longitudinal de la barre à pinces (100), cet axe (140) étant destiné à être entraîné en rotation au moyen d'un levier (147) de commande d'ouverture de pinces situé à chaque extrémité de la barre à pinces (100) et commandé par la machine, caractérisée en ce que l'axe d'ouverture (140), monté rotatif sur des paliers (142) fixés sur la paroi inférieure (100b) de la barre (100), s'étend tout au long de l'intérieur de la barre creuse (100) au-dessous des lames (110) et à proximité du bord amont (100c), des éléments d'ouverture (144) solidaires de l'axe (140) agissant sur la face inférieure de chaque lame (110) en une zone située entre le quart et le tiers de la longueur de la lame ressort (110) à partir du bout d'appui (126).
  5. Barre à pinces selon la revendication 4, caractérisée en ce que les éléments d'ouverture (144), sous forme de came, sont fixés sur l'axe d'ouverture (140) de manière que les points de fixation respectifs forment une ligne légèrement hélicoïdale pour compenser la déformation en torsion de cet axe (140) pendant sa rotation d'ouverture de pinces.
  6. Barre à pinces selon la revendication 5, caractérisée en ce que la forme, la dimension et la disposition de chaque came (144) par rapport à la lame ressort (110) sont choisies de façon que, lors de la rotation de la came (144), la longueur (L₁) du bras de levier du couple d'ouverture de la pince diminue progressivement de manière à compenser l'augmentation de la force de réaction de la lame ressort (110) et ainsi limiter le couple d'ouverture.
  7. Barre à pinces selon l'une des revendications 4 et 6, caractérisée en ce que l'axe d'ouverture (140) est une tube creux en aluminium anodisé.
  8. Barre à pinces selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que les paliers (142) et les cames d'ouverture (144) sont en résine synthétique, les cames (144) étant fixées par collage ou goupillage sur l'axe d'ouverture (140).
  9. Barre à pinces selon la revendication 1, dont la paroi supérieure (300a) comporte une langue (303) s'étendant vers l'aval de la barre creuse (300), caractérisée en ce que l'extrémité d'attache (310a) de la lame élastique (310) émerge au travers d'une fenêtre (311) réalisée dans le bord aval (300d) de la barre (300) et est recourbée à environ 180° vers le haut de manière à pouvoir être fixée contre la face inférieure de la langue aval (303).
  10. Barre à pinces selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 9, dont l'ouverture de chaque pince est realisée individuellement à partir d'un organe de commande (345) solidaire de la machine, caractérisée en ce que la contre-pince (325) est munie d'une ouverture (330) située entre le bord amont (300c) de la barre (300) et la surface active (327) de la contre-pince (325), ouverture au travers de laquelle passe chaque organe individuel (345) d'ouverture de pinces.
  11. Barre à pinces selon l'une des revendications précédentes, reliée en chacune de ses extrémités à un maillon spécial (174) de deux trains de chaînes latéraux par un dispositif d'attache, caractérisée en ce que chaque dispositif d'attache comprend au moins une pièce d'attache (165) munie de deux bras d'attache (170a, 170b) reliés de façon amovible respectivement aux bords amont (100c) et aval (100d) de la barre (100), ces deux bras (107a, 170b) étant conçus de manière que chacun épouse exactement la forme extérieure du bord, sans augmenter la hauteur de la barre à pinces (100).
  12. Barre à pinces selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un élément d'amortissement (371) de bruit, de course et d'usure est interposé entre l'extrémité d'appui (310b) de la lame (310) et la contre-pince (325).
  13. Barre à pinces selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bout d'appui (126) de la lame ressort (110) est courbée approximativement perpendiculairement à la surface active (127) de la contre-pince (125) à bec plat et dur.
  14. Barre à pinces selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que le bout d'appui (126) de la lame (110) est sous forme de dents.
  15. Barre à pinces selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface active de la contre-pince (325) est munie d'un moins une dent (327).
  16. Barre à pinces selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'une couche d'élastomère (127) est vulcanisée sur la face active de la contre-pince (125).
  17. Barre à pinces selon l'une des revendications 10 à 16, caractérisée en ce que la pièce d'attache (165) est munie de deux charnons femelles (167a, 167b) situés respectivement du côté du bord amont et aval de la barre (100) et le maillon spécial (174) est muni d'un charnon mâle (169), les trois charnons (169, 167a, 167b) étant reliés entre eux à l'aide d'un axe (172) sous forme de tige qui les traverse au dedans d'alésages correspondants, le charnon mâle (169) étant monté sur la tige (172) avec un jeu axial, destiné au verrouillage de la barre à pinces dans une station de travail, et muni d'un bras d'appui (176) dont une extrémité peut librement coulisser dans un élément correspondant (178) fixé sur une face interne d'une paroi (100b) de la barre (100).
  18. Barre à pinces selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans l'alésage du charnon mâle (169), la tige (172) est entourée de deux douilles (171a, 171b) en plastique longitudinalement espacées et séparées entre elles par un ressort (180), une première douille (171b) située du côté du charnon femelle aval (167b) est collée aux parois de l'alésage correspondant, l'autre douille (171a) venant buter, sous l'effet du ressort (180,) en direction du charnon femelle amont (167a), et la longueur du charnon mâle (169) est inférieure à la distance séparant les deux charnons femelles (167a, 167b) de manière à autoriser ledit jeu axial.
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