EP1329389B1 - Dispositif de transfert d'un objet peu pesant - Google Patents

Dispositif de transfert d'un objet peu pesant Download PDF

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EP1329389B1
EP1329389B1 EP03290077A EP03290077A EP1329389B1 EP 1329389 B1 EP1329389 B1 EP 1329389B1 EP 03290077 A EP03290077 A EP 03290077A EP 03290077 A EP03290077 A EP 03290077A EP 1329389 B1 EP1329389 B1 EP 1329389B1
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EP
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bellows
piston
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hollow guide
transfer member
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Valdemar Barbosa
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NS Testut Sas
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B65C9/26—Devices for applying labels
    • B65C9/36—Wipers; Pressers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T156/17—Surface bonding means and/or assemblymeans with work feeding or handling means
    • Y10T156/1702—For plural parts or plural areas of single part
    • Y10T156/1744—Means bringing discrete articles into assembled relationship
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T156/1776—Means separating articles from bulk source
    • Y10T156/1778—Stacked sheet source

Definitions

  • the invention relates to a transfer device of a small object, which finds its application in particular in the field of label bonding by machines automated integrated in chains packaging.
  • Document FR 2 715 145 discloses a device transfer comprising a pneumatic pulse generator associated with a pneumatic circuit provided with end a transfer member according to the preamble of claim 1.
  • a label present under the organ of transfer undergoes the effect of a jet of air that propels the label to an object to be labeled.
  • the pneumatic pulse generator comprises a cylindrical chamber in which a piston controlled by a sliding electromagnet with adjustment.
  • the adjustment requires precise machining that increases the cost.
  • such a device must be capable of to affix labels on objects of variable height.
  • the face of the object that receives the label is far from the transfer organ, it has been found that the label tends to shift relative to the position which should be his on the object to be labeled, sliding laterally with respect to the pneumatic jet which drives him.
  • the state of the art illustrated by this document also includes, to remedy at least partially to this disadvantage, a label applicator in which an auxiliary pusher is actuated by the pneumatic pulse, the label is then moved by the latter.
  • a label applicator in which an auxiliary pusher is actuated by the pneumatic pulse, the label is then moved by the latter.
  • the resulting device is complicated, with many moving parts, so subject to breakdowns and asking frequent maintenance.
  • the generator of pneumatic pulses includes bellows installed between a fixed base and a pallet actuated by an organ actuator to crush the bellows between the base and the pallet, the transfer member comprising a hollow guide in communication with the bellows, the guide hollow being closed by a sliding piston under the effect of a pneumatic impulse against the force of a spring of recall.
  • the air expelled from the bellows then actuates the piston of the transfer member that pushes the label towards the object to be labeled.
  • the label therefore remains permanently in contact with the piston, which eliminates the risk of a offset of the label, especially when the object to be labeled has a receiving side of the tag far away from the transfer organ. Indeed, there is positive contact between the face of the plunger piston of the label and the latter, contact at the level of which there is a sufficient friction to resist lateral displacement of the label under the effect of aerodynamic forces generated by the resistance of the air.
  • the guide hollow of the transfer member is mounted on the base for lead directly into the bellows of the generator pneumatic pulses.
  • the transfer member is separated from the generator pneumatic pulses, a tube being arranged between the transfer member and the pulse generator tires for porting the hollow guide with the bellows.
  • This arrangement makes it possible to relocate the generator pneumatic pulses to place it in a less congested area of the machine in which the device is integrated.
  • the bellows comprises an opening associated with means of its closure when the bellows is crushed.
  • the opening allows to admit a supplement of air in case the bellows are not fully inflated following an earlier actuation of the pusher. At the next actuation, closing the opening of the bellows makes it possible to direct the air preferentially towards the hollow guide.
  • the closure means of the opening of the bellows are constituted by the base or by the palette.
  • the base or palette then applies to the periphery of the opening to close it when crushing the bellows.
  • the tightness thus achieved is of course not perfect, but given the weak pressures put into play in the device, it turns out quite sufficient.
  • the piston is mounted sliding on the hollow guide on the outside of it.
  • the sliding diameter is then sufficient to that, with a reasonable game of operation allowing to ensure correct guidance of the piston on the guide hollow, a leak is naturally organized between the piston and the hollow guide. This leak allows control the speed of movement of the piston, which allows to avoid a violent impact of the piston on the object to label.
  • the piston is associated with a means of its anti-rotation by report to the base.
  • the bellows is elastic.
  • transfer comprises first of all a generator of pneumatic pulses which comprises a frame 1 providing a cavity 5 between a base 2 and a support 3 for an electromagnet 4.
  • a pallet 6 is slidably mounted on the chassis 1 along an axis X1 perpendicular to the base 2.
  • the pallet 6 extending into the cavity 5 in parallel at the base 2.
  • the pallet 6 is linked to a rod 7 which slides in the chassis and that is subject to the action of the electromagnet 4.
  • the electromagnet 4 When the electromagnet 4 is powered, the pallet 6 is propelled towards the base 2.
  • a spring 8 recalls the pallet 6 to a position initial (shown in the figure) that spares a space maximum between pallet 6 and base 2.
  • An elastic bellows 9 extends between the pallet 6 and the base 2.
  • the bellows 9 is delimited axially by two openings 9.1 and 9.2 bounded by peripheries extending in planes parallel to the base 2 and taking support respectively on pallet 6 and base 2.
  • the transfer device comprises also a transfer organ composed of a guide hollow 15 extending along the axis X1 and which is fixed mounted on the base 2 to open inside the bellows 9.
  • a piston 16 is slidably mounted on the guide 15 externally to it, the piston 16 being equipped with a skid 17 which closes the piston 16.
  • a spring of reminder 18 acts on the piston 16 to recall this one to the base 2.
  • An undescribed presentation device presents a self-adhesive label E under the pad 17.
  • the electromagnet 4 is then powered by a short electrical pulse, which has the effect of propelling the pallet 6 towards the base 2, which causes the crash of the bellows 9.
  • the openings 9.1 and 9.2 are then closed to sealing by the pallet 6 and the base 2, which causes the expulsion of air inside the bellows towards the hollow guide 15 and propels the piston 16.
  • a pulse is thus given to the piston 16, and the pad 17 pushes the label E until the label comes into contact with the receiving face of an object to be labeled.
  • the piston 16 is then stopped, and the spring 18 recalls the piston towards the base 2.
  • the speed of movement of the piston 16 is controlled, all things being equal, by the clearance between the hollow guide 15 and the piston 16. set distributed on the outer circumference of the hollow guide 15 creates an air leak that allows speed control of the piston, and therefore to limit the impact force of the skate against the object to be labeled.
  • the hollow guide 15 and the piston 16 can therefore be cut in hollow commercial tube, which further lowers the manufacturing costs of the device.
  • the piston 16 is slidably mounted inside a mounted ring 19 fixed to the frame 1.
  • the ring 19 has a internally projecting portion 21 which cooperates with a longitudinal groove 20 of the piston 16, so that the rotation of the piston 16 is prevented.
  • it can also provide anti-rotation means between the piston 16 and the hollow guide 15, by example a pin through the piston, which the end is housed in a groove of the hollow guide.
  • the pneumatic pulse generator can be separated from the transfer member.
  • the hollow guide 15 of the transfer member is no longer secured to the frame 1, but is mounted on a chassis 1 'separate from the chassis 1 and which can be mobile with respect to the latter.
  • the hollow guide 15 communicates with the bellows 9 by via a tube 22, here flexible.
  • chassis 1 and 1 Moreover, the mechanical dissociation between chassis 1 and 1 'allows different orientations between the axis X1 of the bellows 9 and the axis X of the hollow guide 15.
  • the bellows 9 may for example be horizontal while the piston can be vertical or oblique to present itself always substantially perpendicular to the surface to receive the label.
  • the actuator has been shown to be an electromagnet, any other actuating member capable of pushing the pallet can be considered without departing from the invention (motor electric, hydraulic cylinder ).
  • the opening of the bellows may be constituted by a non-return valve that closes when the bellows is crushed, and that opens when the bellows relaxes.
  • the invention also covers the use a non-elastic bellows coupled to the pallet and the based.

Landscapes

  • Labeling Devices (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Supply Of Fluid Materials To The Packaging Location (AREA)
  • Vending Machines For Individual Products (AREA)
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  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

L'invention concerne un dispositif de transfert d'un objet peu pesant, qui trouve son application notamment dans le domaine du collage d'étiquettes par des machines automatisées intégrées dans des chaínes d'emballage.
On connaít du document FR 2 715 145 un dispositif de transfert comportant un générateur d'impulsions pneumatiques associé à un circuit pneumatique muni en extrémité d'un organe de transfert conforme au préambule de la revendication 1.
Lorsque le générateur d'impulsions pneumatiques est actionné, une étiquette présente sous l'organe de transfert subit l'effet d'un jet d'air qui propulse l'étiquette vers un objet à étiqueter.
Le générateur d'impulsions pneumatiques comporte une chambre cylindrique dans laquelle un piston commandé par un électro-aimant coulisse à ajustement. L'ajustement nécessite des usinages précis qui renchérissent le dispositif.
Par ailleurs, un tel dispositif doit être capable d'apposer des étiquettes sur des objets de hauteur variable. Lorsque la face de l'objet qui reçoit l'étiquette est éloignée de l'organe de transfert, on a constaté que l'étiquette a tendance à se décaler par rapport à la position qui devrait être la sienne sur l'objet à étiqueter, en glissant latéralement par rapport au jet pneumatique qui l'entraíne.
L'état de la technique illustré par ce document comprend aussi, pour remédier au moins partiellement à cet inconvénient, un applicateur d'étiquette dans lequel un poussoir auxiliaire est actionné par l'impulsion pneumatique, l'étiquette étant alors déplacée par ce dernier. Le dispositif qui en résulte est compliqué, avec de nombreuses pièces en mouvement, donc sujet à pannes et demandant une maintenance fréquente.
L'invention vise à proposer un moyen pour appliquer l'étiquette sur l'objet ne présentant pas les inconvénients précités d'une structure mécanique complexe. Dans le dispositif de l'invention, le générateur d'impulsions pneumatiques comprend un soufflet installé entre une base fixe et une palette actionnée par un organe d'actionnement pour écraser le soufflet entre la base et la palette, l'organe de transfert comprenant un guide creux en communication avec le soufflet, le guide creux étant fermé par un piston coulissant sous l'effet d'une impulsion pneumatique à l'encontre de l'effort d'un ressort de rappel.
L'air expulsé du soufflet actionne alors le piston de l'organe de transfert qui pousse l'étiquette vers l'objet à étiqueter. L'étiquette reste donc en permanence en contact avec le piston, ce qui supprime le risque d'un décalage de l'étiquette, notamment lorsque l'objet à étiqueter a une face de réception de l'étiquette éloignée de l'organe de transfert. En effet, il y a contact positif entre la face du piston formant poussoir de l'étiquette et cette dernière, contact au niveau duquel il existe un frottement suffisant pour résister à un déplacement latéral de l'étiquette sous l'effet de forces aérodynamiques engendrées par la résistance de l'air.
Par ailleurs, l'utilisation d'un soufflet permet de supprimer dans le générateur d'impulsions pneumatiques toute pièce nécessitant un usinage précis. Le guidage du piston sur le guide creux n'ayant pas non plus besoin d'être précis, les caractéristiques de l'invention entraínent une diminution notable du coût du dispositif de transfert.
Selon un premier mode de réalisation, le guide creux de l'organe de transfert est monté sur la base pour déboucher directement dans le soufflet du générateur d'impulsions pneumatiques.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, l'organe de transfert est séparé du générateur d'impulsions pneumatiques, un tube étant agencé entre l'organe de transfert et le générateur d'impulsions pneumatiques pour mettre en communication le guide creux avec le soufflet.
Cette disposition permet de délocaliser le générateur d'impulsions pneumatiques pour le placer dans une zone moins encombrée de la machine dans laquelle le dispositif est intégré.
Selon un aspect de l'invention, le soufflet comporte une ouverture associée à des moyens de sa fermeture lorsque le soufflet est écrasé.
L'ouverture permet d'admettre un complément d'air au cas où le soufflet ne serait pas totalement regonflé consécutivement à un actionnement antérieur du poussoir. A l'actionnement suivant, la fermeture de l'ouverture du soufflet permet de diriger l'air préférentiellement vers le guide creux.
De préférence, les moyens de fermeture de l'ouverture du soufflet sont constitués par la base ou par la palette.
La base ou la palette s'appliquent alors sur la périphérie de l'ouverture pour fermer celle-ci lors de l'écrasement du soufflet. L'étanchéité ainsi réalisée n'est bien sûr pas parfaite, mais étant donné les faibles pressions mis en jeu dans le dispositif, elle se révèle tout à fait suffisante.
Selon un aspect avantageux, le piston est monté coulissant sur le guide creux à l'extérieur de celui-ci. Le diamètre de glissement se révèle alors suffisant pour que, avec un jeu raisonnable de fonctionnement permettant d'assurer un guidage correct du piston sur le guide creux, une fuite soit naturellement organisée entre le piston et le guide creux. Cette fuite permet le contrôle de la vitesse de déplacement du piston, ce qui permet d'éviter un impact trop violent du piston sur l'objet à étiqueter.
Selon un aspect particulier de l'invention, le piston est associé à un moyen de son anti-rotation par rapport à la base.
Avantageusement, le soufflet est élastique.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront plus clairement à la lumière de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention. Il sera fait référence aux figures annexée parmi lesquelles
  • la figure 1 est une vue en coupe d'un mode de réalisation de l'invention ;
  • la figure 2 est une en coupe d'une variante de réalisation de l'invention.
En référence à la figure 1, le dispositif de transfert selon l'invention comprend tout d'abord un générateur d'impulsions pneumatiques qui comporte un châssis 1 ménageant une cavité 5 entre une base 2 et un support 3 pour un électro-aimant 4.
Un palette 6 est montée à coulissement sur le châssis 1 le long d'un axe X1 perpendiculaire à la base 2. La palette 6 s'étendant dans la cavité 5 parallèlement à la base 2. La palette 6 est liée à une tige 7 qui coulisse dans le châssis et qui est soumise à l'action de l'électro-aimant 4. Lorsque l'électro-aimant 4 est alimenté, la palette 6 est propulsée en direction de la base 2. Un ressort 8 rappelle la palette 6 vers une position initiale (illustrée sur la figure) qui ménage un espace maximal entre la palette 6 et la base 2.
Un soufflet élastique 9 s'étend entre la palette 6 et la base 2. Le soufflet 9 est délimité axialement par deux ouvertures 9.1 et 9.2 délimitées par des périphéries s'étendant selon des plans parallèles à la base 2 et prenant appui respectivement sur la palette 6 et la base 2.
Le dispositif de transfert selon l'invention comprend également un organe de transfert composé d'un guide creux 15 s'étendant selon l'axe X1 et qui est monté fixe sur la base 2 pour déboucher à l'intérieur du soufflet 9. Un piston 16 est monté coulissant sur le guide 15 extérieurement à celui-ci, le piston 16 étant équipé d'un patin 17 d'extrémité qui ferme le piston 16. Un ressort de rappel 18 agit sur le piston 16 pour rappeler celui-ci vers la base 2.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Un dispositif de présentation non décrit présente une étiquette E autocollante sous le patin 17. L'électro-aimant 4 est alors alimenté par une brève impulsion électrique, ce qui a pour effet de propulser la palette 6 vers la base 2, ce qui provoque l'écrasement du soufflet 9.
Les ouvertures 9.1 et 9.2 sont alors fermées à étanchéité par la palette 6 et la base 2, ce qui provoque l'expulsion de l'air à l'intérieur du soufflet vers le guide creux 15 et propulse le piston 16.
Une impulsion est ainsi donnée au piston 16, et le patin 17 pousse l'étiquette E jusqu'à ce que l'étiquette vienne en contact avec la face de réception d'un objet à étiqueter. Le piston 16 est alors arrêté, et le ressort 18 rappelle le piston vers la base 2.
Entre temps, l'action de l'électro-aimant 4 a cessé, et, sous l'effet du ressort 8, la palette 6 est revenue dans sa position initiale. Le soufflet 9 reprend alors sa place sous l'effet de son élasticité propre.
Une partie de l'air qui avait été accueillie dans le guide creux 15 est repoussée par le piston 16 dans le soufflet 9, et s'il y a lieu, le complément d'air est apporté par l'intermédiaire de passages entre les ouvertures 9.1 et 9.2 du soufflet et respectivement la palette 6 et la base 2.
La vitesse de déplacement du piston 16 est contrôlée, toutes choses étant égales par ailleurs, par le jeu existant entre le guide creux 15 et le piston 16. Le jeu réparti sur la circonférence externe du guide creux 15 crée une fuite d'air qui permet le contrôle de la vitesse du piston, et donc de limiter la force d'impact du patin contre l'objet à étiqueter. Le jeu entre le piston 16 et le guide creux 15, quoiqu'il doive être assez faible pour assurer un guidage sans coincement du piston 16 sur le guide creux 15, n'a pas besoin d'être très précis. Le guide creux 15 et le piston 16 peuvent donc être débités dans du tube creux du commerce, ce qui abaisse encore les coûts de fabrication du dispositif.
Pour diminuer le risque de rotation de l'étiquette E lors de son trajet vers l'objet à étiqueter, il est intéressant de prévoir un dispositif empêchant la rotation du piston 16. A cet effet le piston 16 est monté coulissant à l'intérieur d'une bague 19 montée fixe par rapport au châssis 1. La bague 19 comporte une partie saillante intérieurement 21 qui coopère avec une rainure longitudinale 20 du piston 16, de sorte que la rotation du piston 16 est empêchée. En variante non représentée, on pourra également prévoir un moyen d'anti-rotation entre le piston 16 et le guide creux 15, par exemple une goupille traversant le piston, dont l'extrémité est logée dans une rainure du guide creux.
Selon une variante de réalisation illustrée à la figure 2, le générateur d'impulsions pneumatiques peut être séparé de l'organe de transfert. Le guide creux 15 de l'organe de transfert n'est plus solidaire du châssis 1, mais est monté sur un châssis 1' séparé du châssis 1 et qui peut être mobile par rapport à ce dernier. Le guide creux 15 communique avec le soufflet 9 par l'intermédiaire d'un tube 22, ici flexible.
Cette disposition est intéressante dans son application à une étiqueteuse dans laquelle la zone d'application de l'étiquette doit pouvoir être modifiée par un système moteur. Le générateur d'impulsions pneumatiques est placé sur une partie fixe de l'étiqueteuse, tandis que seul l'organe de transfert est disposé sur une partie mobile de l'étiqueteuse. L'inertie de la partie mobile en est alors diminuée.
Par ailleurs, la dissociation mécanique entre les châssis 1 et 1' autorise des orientations différentes entre l'axe X1 du soufflet 9 et l'axe X du guide creux 15. Le soufflet 9 peut par exemple être horizontal tandis que le piston peut être vertical ou oblique pour se présenter toujours sensiblement perpendiculairement à la surface devant recevoir l'étiquette.
L'invention n'est pas limitée au mode particulier de réalisation qui vient d'être décrit, mais bien au contraire entend couvrir toute variante qui entre dans le cadre de l'invention tel que défini par les revendications.
En particulier, bien que l'organe d'actionnement ait été illustré comme étant un électro-aimant, tout autre organe d'actionnement capable de pousser la palette pourra être envisagé sans départir de l'invention (moteur électrique, vérin hydraulique...)
L'ouverture du soufflet pourra être constituée par un clapet anti-retour qui se ferme lorsque le soufflet est écrasé, et qui s'ouvre quand le soufflet se détend.
Bien que l'on ait illustré le piston coulissant extérieurement au guide creux, l'invention s'applique également à un piston coulissant intérieurement au guide creux.
Bien que l'on ait indiqué que le soufflet est élastique, l'invention couvre également l'utilisation d'un soufflet non élastique attelé à la palette et à la base.

Claims (7)

  1. Dispositif de transfert d'un objet peu pesant par impulsion pneumatique, comportant un générateur d'impulsions pneumatiques connecté à un organe de transfert, caractérisé en ce que le générateur d'impulsions pneumatiques comprend un soufflet (9) installé entre une base (2) fixe et une palette (6) actionnée par un organe d'actionnement (4) pour écraser le soufflet (9) entre la base (2) et la palette (6), l'organe de transfert comprenant un guide creux (15) en communication avec le soufflet (9), le guide creux (15) étant fermé par un piston (16) coulissant sous l'effet d'une impulsion pneumatique à l'encontre de l'effort d'un ressort de rappel (18).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide creux (15) de l'organe de transfert est monté sur la base (2) pour déboucher directement dans le soufflet (9) du générateur d'impulsions pneumatique.
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de transfert est séparé du générateur d'impulsions pneumatiques, un tube (22) étant agencé entre l'organe de transfert et le générateur d'impulsions pneumatiques pour mettre en communication le guide creux (15) avec le soufflet (9).
  4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le soufflet (9) comporte au moins une ouverture (9.1,9.2) qui est fermée lorsque la palette (6) est actionnée.
  5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (16) est monté coulissant extérieurement au guide creux (15).
  6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (16) est muni d'un moyen de son anti-rotation (19,20) par rapport à la base (2).
  7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le soufflet (9) est élastique.
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EP (1) EP1329389B1 (fr)
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DE (1) DE60300417T2 (fr)
ES (1) ES2239299T3 (fr)
FR (1) FR2834969B1 (fr)

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