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EP1080012B1 - Dispositif de pose de manchons sur des objets en defilement - Google Patents

Dispositif de pose de manchons sur des objets en defilement Download PDF

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Publication number
EP1080012B1
EP1080012B1 EP99919324A EP99919324A EP1080012B1 EP 1080012 B1 EP1080012 B1 EP 1080012B1 EP 99919324 A EP99919324 A EP 99919324A EP 99919324 A EP99919324 A EP 99919324A EP 1080012 B1 EP1080012 B1 EP 1080012B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wheels
sheath
rollers
sleeve
cut
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99919324A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1080012A1 (fr
Inventor
Eric Fresnel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sleever International Co SA
Original Assignee
Sleever International Co SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sleever International Co SA filed Critical Sleever International Co SA
Publication of EP1080012A1 publication Critical patent/EP1080012A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1080012B1 publication Critical patent/EP1080012B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C3/00—Labelling other than flat surfaces
    • B65C3/06—Affixing labels to short rigid containers
    • B65C3/065—Affixing labels to short rigid containers by placing tubular labels around the container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/10—Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs
    • B65B9/13—Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs the preformed tubular webs being supplied in a flattened state
    • B65B9/14—Devices for distending tubes supplied in the flattened state

Definitions

  • the present invention relates to the installation chons, in particular heat shrink sleeves scrolling objects, objects coated with sleeve then passing through a shrink oven
  • the ejector rollers arranged downstream of the cutting means are mechanically linked to first sheath ejector rollers, these the latter being rotated by an electric motor unique.
  • we seek to increase the object scrolling speeds especially if you want use sleeves with a diameter slightly larger at the maximum diameter of objects it becomes difficult to maintain the precision of the descent movement of sheath sections on objects, which objects can further present stability issues in the case high rates.
  • the object of the invention is to improve a laying machine of the type which is described in document EP-A-0 000 851, keeping the principle of synchronization between the advance of the sheath on the former and ejection of the sheath section cut on the object concerned, by arranging the control and motorization means of so as not to meet the aforementioned drawbacks so much in terms of the precision of the transfer of the sections of sheath cut on objects, only at the level of constraints for the speeds used, which naturally opens the track at extremely high rates even in case of long sleeve lengths.
  • the organization of the rotating order first and second rollers from a common encoder and at least one electronic axis control card allows perfect synchronization for first and second rollers, with very precise transfer of each section of sheath to the object corresponding.
  • the continuous variation profiles speeds of electric motors for driving first and second rollers have a bell shape.
  • This bell shape which can approach a profile sinusoidal, is very far from the niche profile encountered in the earlier machines previously described.
  • the absence of angular points on the profiles in bell removes the presence of tremors, even when the rates become very high.
  • this remains true if you want to vary the speeds during normal walking, as long as you stay on bell-shaped profiles.
  • the profile associated with second rollers overhang the profile associated with the first rollers in the central area of the continuous profiles speed variation.
  • This allows a first sheath section transfer phase with speed slowly increasing for a precise delivery of the stretch of sheath on the introduction part of the object concerned, then catching up with a very fast ejection of the sheath section, and finally an end of transfer very slowed down to have a very precise stop of the threaded sleeve on the object in the desired final position of said muff.
  • the common electronic programmer has a series in memory couples of profiles in the shape of bells which are preprogrammed. This makes it possible to have a large number of pairs of bell-shaped profiles preprogrammed in depending on operating conditions, especially depending on the desired sleeve lengths or types of heat shrinkable plastic used, and also object feed speeds.
  • the sleeve fitting device comprises a pair of first rollers driven by a common electric motor, and a pair of second rollers each driven by a associated electric motor, one of which is a slave to the other.
  • the installation device further includes third rollers arranged immediately downstream of the cutting means, said third rollers being mechanically coupled to the first rollers for rotate at a speed slightly higher than the speed of said first rollers.
  • These third rollers are interesting to organize an aid for the separation of section cut from the rest of the sheath located upstream of the cutting means. It will then advantageously be provided that the device comprises a pair of third rollers, the axes are distant from the axes of the pair of second rollers a distance corresponding substantially to the length of the section of sheath cut.
  • the aforementioned common programmer will also include a card control electronics associated with the conveyor means not step by step for the purpose of controlling the latter by the rotary encoder.
  • Objects 10, represented in the form of bottles, run here on a conveyor belt 11 in a direction denoted 100, said conveyor belt being driven in step-by-step scrolling from a box 12.
  • a flat plastic sheath heat shrinkable 13 is supplied from a coil 14 rotatably mounted on a chassis part 16, said part sheath passing over rollers 17 and 18 to reach above a sheath opening shaper 20.
  • the opening shaper sheath 20 which is vertical here, has a part central 21, surmounted by a flat part 22, so as to gradually open the continuous sheath 13 arriving on said conformator.
  • the sheath opening conformator 20 further comprises a downstream portion 23 connected to the central portion 21 by a ligament 24, a cutting means 27 with a movable knife 28 intervening at this level ligament to cut the sheath according to an instruction from command given.
  • the conformator 20 is of the floating type, that is, it is maintained by cooperation between first outer rollers 30, 31 and pairs of counter rollers 25, 26 of parallel axes carried by said shaper. This would remain true if the conformer was horizontal, or even oblique, according to a variant not shown here.
  • the sheath continues 13, which passes over the part flattened 22 of the shaper 20, thus gradually opens on part 21 of said shaper, and passes between the roller 30 and the counter-rollers 25, and between the roller 31 and the counter-rollers 26 respectively, the said rollers 30, 31 thus ensuring both a floating support function of the conformator and, by their motorization, a function in advance, the sheath continues along said conformator.
  • Second outer rollers 32, 33 are provided downstream of the cutting means 28 for ejecting the section of cut sheath noted 15 on an object 10 brought opposite, that is to say here plumb, of the conformator, by means of step-by-step conveying of objects 11, 12.
  • a motor central asynchronous type 40 which is used here both for the actuation of the cutting means 27 and for the drive of the means for conveying the objects 11, 12.
  • a motor output shaft 60 40 which, through a gear 61, drives a tree 62, which in turn, by a gear 63, operates the cutting means 27.
  • the shaft 60 also carries a gear 64 which drives a shaft 65 connected to the drive box 12 of the conveying means.
  • the means conveyor shown here is only a representation given as an example, it being understood that provide equivalent mechanical drive systems objects, such as a pair of attached worms between which are placed the gradually conveyed objects. We will also see later that it is possible otherwise organize the control of the conveyor means not in step 11, 12 without using the mechanical transmission which has just been mentioned.
  • Asynchronous motor 40 is fitted with a reduction gear 45, which has an output shaft 46, the position of which angular is represented by the angle ⁇ , and at the end of which there is an encoder 47.
  • This encoder includes an engraved disc with a large number of points, for example 20,000 points, representative of the angular position ⁇ of the tree 46.
  • this rotary encoder 47 which will make it possible to organize synchronized control of the various means of motorization serving to drive the rollers 30 in rotation, Sheath advance 31 on the former, and the rollers 32, 33 for ejecting the cut sheath sections 15 on the scrolling objects 10.
  • An electric motor is schematically represented 41 used to drive the pair of rollers 30, 31 sheath advance, and a motor 42 used to drive the pair of rollers 32, 33 for ejecting the cut sections.
  • the pair of first rollers 30, 31 is driven by a common electric motor 41, while the rollers of the pair of second rollers 32, 33 are each driven by an associated electric motor 42, 43 one of which (here the motor 43) is a slave to the other (here motor 42).
  • the master-slave connection is shown here by the line in dashed line 70. This master-slave connection, which is classic in the field of electric motors, is such that the roller 32 driven by the motor 43 rotates always at exactly the same speed as the roller 33 driven by the motor 42.
  • the first rollers 30, 31 in advance of the sheath and the second rollers 32, 33 for ejecting the cut section 15 are then rotated by electric motors associates 41, 42, 43 respectively whose command is performed synchronously by an electronic programmer common noted 50 which is arranged to determine a continuous speed variation profile for said speeds engines, in order to control the transfer of each section of sheath 15 on the corresponding object 10.
  • an electronic programmer common noted 50 which is arranged to determine a continuous speed variation profile for said speeds engines, in order to control the transfer of each section of sheath 15 on the corresponding object 10.
  • the control of the electric motors 41 and 42 is obtained with perfect synchronism resulting from the encoder turning 47 common which testifies, with precision extremely high inherent in the number of points of it, the single parameter represented by the angle of rotation ⁇ of the shaft 46 carrying said encoder.
  • the coder turn 47 is mounted at the output of the gearmotor group central 40, 45, and that the motor 40 drives directly, here by mechanical means, the conveyor step by step of objects 11, 12, we are assured of synchronization perfect scrolling of objects with the organization of rotating regime of the rollers 30, 31 and 32, 33.
  • the conditions are then ideal to pave the way for very high operating rates, while using sleeves whose diameter is barely greater than maximum diameter of the objects concerned.
  • Third pebbles are also provided here, arranged immediately downstream of the cutting means 27 intended to constitute aid for the separation of the section of sheath cut 15 relative to the portion of continuous sheath located upstream of the cutting means.
  • a pair of third rollers 34, 35 arranged immediately downstream of the cutting means 27, said third rollers being mechanically coupled to the first rollers 30, 31, for example by means of a belt 36, for rotate at a speed slightly higher than the speed of said first rollers. In practice, this speed will be about 1% faster than the speed of rotation of rollers 30, 31, this difference being automatically respected by the mechanical transmission 36.
  • the pair of third rollers 34, 35 has axes that are distant from the pair of seconds rollers 32, 33 by a distance corresponding substantially to the length of the cut sheath section 15, so that the sheath section 15 either at the start of the cutting line at contact with the two pairs of rollers 32, 33 and 34, 35.
  • the common electronic programmer 50 is arranged to determine a continuous profile of speed variation for the motors 41 on the one hand and 42, 43 on the other hand, in order to control the transfer of each section sheath 15 on the corresponding object 10.
  • These continuous profiles are shown in FIG. 2, illustrating the variations in the speed denoted v as a function of the angle ⁇ of rotation of the shaft 46.
  • a first profile P1 is thus distinguished corresponding to the motor 41 and a second profile P2 corresponding to the motors 42 and 43.
  • the profiles P1 and P2 each have a bell shape, here corresponding substantially to a portion of a sinusoid.
  • the electronic control card 55 sends at any time, and for each angular value of ⁇ corresponding to the angle of rotation of the bearing shaft 46 the encoder 47, control pulses to the motors 41 and 42 which correspond to the precise obtaining of the profiles of cams P1, P2 imposed. Controlling the control of motors 41, 42 allows each time to adapt the control of these engines in such a way that the drive remains exactly synchronized with the profiles in the form of desired bells.
  • the common electronic programmer has in memory a series of pairs of profiles P1, P2 in the form of bells which are preprogrammed.
  • the central programmer then controls engine control so that the actual conditions are wedged on these profiles in bells. This will allow to obtain a versatile use of the P cut, able to take into account different lengths usable sleeves, and also other conditions such as the thickness and / or the material of the sheath of heat-shrinkable plastic, and also object feed speeds.
  • the common electronic programmer 50 also includes an associated control card by means of step-by-step conveying of objects with a view to controlling this last by the rotary encoder 47.
  • a card 55 with triple control of axes we have represented a card 55 with triple control of axes, with a third command line 54 shown in phantom starting from this electronic control card, and arriving on an electric motor 44 ensuring the drive conveying means step by step 11, 12 (we will note also feedback from the electric motor 44 to programmer 50, completing returns from motors 41, 42, 43).
  • the case may be, if only an electronic control card with double output of axis control, it will suffice to provide an additional card used only for controlling the electric motor 44 associated with the drive of the conveying means not to not 11, 12.
  • Synchronization of engine controls and control of the transfer of cut sheath sections thus make it possible to obtain a very high precision of positioning of the sleeves on the objects, even with high rates and with sleeve diameters at barely greater (for example 0.5 to 1 mm) than the diameter maximum of objects, which allows excellent control the quality of the retraction.
  • the trials conducted by the plaintiff have thus found that obtained under these conditions an accuracy of the order of two tenths of a millimeter, and that for sleeves of long lengths (for example of the order of 250 mm), we could easily reach rates of 250 shots per minute.
  • the installation device which has just been described allows both optimal control of positioning of the sleeve on the object thanks to the transfer of said sleeve which is piloted from start to finish, which was not the case with the ejector rollers of the laying machines traditional which only ejected the sections cut to a top given by a cell.

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Description

La présente invention concerne la pose chons, en particulier de manchons thermorétractable des objets en défilement, les objets revêtus de manchon passant ensuite au niveau d'un four de rétracti
Pour la pose de manchons thermorétractables des objets en défilement, on utilise classiquement une technique selon laquelle les manchons sont tronçonnés à partir d'une gaine continue passant sur un conformateur d'ouverture de gaine, qui est maintenu flottant par coopération entre des galets extérieurs et des contre-galets d'axes parallèles portés par le conformateur, lesquels galets extérieurs assurent l'avance de la gaine le long du conformateur en général vertical jusqu'à un moyen de coupe.
Pour l'arrière-plan technologique, on pourra par exemple se référer aux documents EP-A-0 368 663, EP-A-0 366 267, EP-A-0 048 656, US-A-4 565 592 et JP-A-57 36612.
Cette approche générale a été dans certains cas complétée par la présence de seconds galets prévus en aval du moyen de coupe pour éjecter le tronçon de gaine coupé sur l'objet qui est amené en regard du conformateur par un moyen de convoyage pas à pas d'objets. On trouve alors des premiers galets extérieurs destinés à assurer l'avance de la gaine sur le conformateur, et des seconds galets extérieurs servant à éjecter le tronçon de gaine coupé sur l'objet concerné. Tous ces galets extérieurs sont bien entendu motorisés, et leur motorisation a donné lieu à plusieurs types d'agencements.
Selon un premier type d'agencement, il a été proposé d'avoir une motorisation complètement indépendante pour les seconds galets et les premiers galets, afin de pouvoir faire tourner les seconds galets beaucoup plus vite que les premiers, ceci pour précipiter la chute verticale du tronçon de gaine coupé sur l'objet concerné. Cette approche est illustrée par le document EP-A-0 109 105.
Dans ce document, on utilise une cellule de présence d'objets qui, lorsqu'un objet arrive à l'aplomb du conformateur vertical, déclenche la commande des moteurs d'entraínement des premiers galets et la commande séparée des moteurs d'entraínement des seconds galets, pour une avance de la gaine sur le conformateur, un tronçonnage de celle-ci, et une éjection du tronçon coupé sur l'objet. En théorie, cette approche permet d'augmenter la cadence de la machine de pose, mais cette cadence reste en fait limitée du fait que le tronçon de gaine coupé est purement et simplement éjecté sur l'objet sans aucun contrôle de son mouvement de descente, et que l'amenée des objets, par exemple par des vis sans fin, est organisée de façon indépendante, sans une quelconque synchronisation avec le déclenchement de la descente du tronçon coupé. En outre, pour certaines formes évoluées d'objets, il est nécessaire avec un tel dispositif de prévoir un diamètre de manchon très supérieur au diamètre maximal de l'objet, ce qui limite considérablement la maítrise de la qualité de sa rétraction. En fait, lorsque l'on arrive aux cadences élevées, on s'aperçoit qu'un certain nombre de manchons sont incorrectement positionnés sur les objets, a fortiori s'il s'agit de manchons dont la hauteur est importante, et même que certains objets arrivant en aval du dispositif de convoyage ne sont pas revêtus d'un manchon.
Selon une seconde approche, reprenant toujours le principe de premiers galets extérieurs assurant la descente de la gaine, et de seconds galets extérieurs disposés en aval du dispositif de coupe et assurant l'éjection du tronçon de gaine coupé sur un objet, on a prévu une synchronisation de l'entraínement en rotation des premiers et seconds galets. Ceci est bien illustré dans le document EP-A-0 000 851.
Dans ce document, les galets éjecteurs disposés en aval du moyen de coupe sont mécaniquement liés aux premiers galets éjecteurs de descente de gaine, ces derniers étant entraínés en rotation par un moteur électrique unique. Dans ce cas, on est assuré d'une parfaite synchronisation des différents mouvements, mais on trouve des limites dans les cadences envisageables, qui sont inhérentes au fait qu'un même moteur assure la descente de la gaine, la coupe de celle-ci, et la chute du tronçon de gaine coupé. En effet, si l'on cherche à augmenter les vitesses de défilement des objets, surtout si l'on veut utiliser des manchons dont le diamètre est à peine supérieur au diamètre maximal des objets, il devient difficile de conserver la précision du mouvement de descente des tronçons de gaine sur les objets, lesquels objets peuvent en outre présenter des problèmes de stabilité dans le cas de cadences élevées. Un autre inconvénient de ce dispositif réside dans la vitesse constante imposée, qui est inhérente au moteur unique, et qui ne peut jamais varier si l'on modifie la cadence de la machine. On ne peut donc ni faire varier la vitesse en marche normale, ni tenir compte de la charge amont des objets convoyés. En outre, il convient de noter que le profil de variation des vitesses pour un moteur électrique tel qu'il est utilisé dans le document EP-A-0 000 851, mais aussi dans le document précédemment commenté EP-A-0 109 105, est toujours en forme de créneau, avec une rampe élevée pour la mise en rotation des galets, un pallier horizontal pour la vitesse constante de fonctionnement, et une rampe fortement inclinée pour l'arrêt jusqu'à immobilisation des galets. Ce type de profil en créneau, avec deux passages anguleux au niveau de l'atteinte et de la cessation de la vitesse constante, provoque inévitablement des secousses qui perturbent le bon déroulement du processus de pose lorsque l'on atteint des cadences élevées. De telles secousses interdisent l'utilisation de manchons présentant une ou plusieurs lignes de micro-perforations pour permettre leur ouverture. Ce problème est encore plus aigu si l'on cherche à obtenir des tronçons coupés de grande hauteur, car on demande plus de puissance au moteur d'entraínement, et l'on augmente alors encore les secousses.
L'invention a pour objet de perfectionner une machine de pose du type qui est décrit dans le document EP-A-0 000 851, en conservant le principe d'une synchronisation entre l'avance de la gaine sur le conformateur et l'éjection du tronçon de gaine coupé sur l'objet concerné, en agençant les moyens de commande et de motorisation de façon à ne plus rencontrer les inconvénients précités tant au niveau de la précision du transfert des tronçons de gaine coupés sur les objets, qu'au niveau des contraintes pour les vitesses utilisées, ce qui ouvre naturellement la voie à des cadences extrêmement élevées, même en cas de grandes longueurs de manchons.
Ce problème est résolu conformément à l'invention, grâce à un dispositif de pose de manchons sur des objets en défilement, lesdits manchons étant tronçonnés à partir d'une gaine continue passant sur un conformateur d'ouverture de gaine qui est maintenu flottant par coopération entre des premiers galets extérieurs et des contre-galets d'axes parallèles portés par ledit conformateur, lesdits premiers galets assurant l'avance de la gaine le long du conformateur jusqu'à un moyen de coupe, des seconds galets extérieurs étant prévus en aval du moyen de coupe pour éjecter le tronçon de gaine coupé sur un objet amené en regard du conformateur par un moyen de convoyage pas à pas d'objets, lesdits premiers et seconds galets étant entraínés en rotation par des moteurs électriques associés dont la commande est réalisée en synchronisme par un programmateur électronique commun agencé pour déterminer un profil continu de variation des vitesses pour lesdits moteurs afin de piloter le transfert de chaque tronçon de gaine sur l'objet correspondant, et ledit programmateur incluant au moins une carte électronique de commande qui coopère avec un codeur adjacent monté en bout d'un arbre entraíné en rotation par un groupe moto-réducteur central.
Ainsi, l'organisation de la commande en rotation des premiers et seconds galets à partir d'un codeur commun et d'au moins une carte électronique de commande d'axes permet d'avoir une synchronisation parfaite pour les premiers et les seconds galets, avec un pilotage très précis du transfert de chaque tronçon de gaine sur l'objet correspondant.
De préférence, les profils continus de variation des vitesses des moteurs électriques d'entraínement des premiers et des seconds galets ont une forme de cloche. Cette forme de cloche, qui peut se rapprocher d'un profil sinusoïdal, est très éloignée du profil en créneau rencontré dans les machines antérieures précédemment décrites. En effet, l'absence de points anguleux sur les profils en cloche supprime la présence de secousses, même lorsque les cadences deviennent très élevées. De plus, ceci reste vrai si l'on souhaite faire varier les vitesses en cours de marche normale, dans la mesure où l'on reste sur des profils en forme de cloche.
De préférence alors, le profil associé aux seconds galets surplombe le profil associé aux premiers galets au niveau de la zone centrale des profils continus de variation des vitesses. Ceci permet d'avoir une première phase de transfert du tronçon de gaine avec une vitesse augmentant lentement pour une amenée précise du tronçon de gaine sur la partie d'introduction de l'objet concerné, puis un rattrapage du temps avec une éjection très rapide du tronçon de gaine, et enfin une fin de transfert très ralentie pour avoir un arrêt très précis du manchon enfilé sur l'objet dans la position définitive désirée dudit manchon.
Il est en outre avantageux de prévoir que le programmateur électronique commun ait en mémoire une série de couples de profils en forme de cloches qui sont préprogrammés. Ceci permet en effet d'avoir un grand nombre de couples de profils en forme de cloches préprogrammés en fonction des conditions de fonctionnement, notamment en fonction des longueurs de manchons désirées ou des types de matière plastique thermorétractable utilisée, et aussi des vitesses d'amenée des objets.
Conformément à un mode d'exécution avantageux, le dispositif de pose de manchons comporte une paire de premiers galets entraínés par un moteur électrique commun, et une paire de seconds galets entraínés chacun par un moteur électrique associé dont l'un est esclave de l'autre.
On pourra aussi prévoir que le dispositif de pose comporte en outre des troisièmes galets disposés immédiatement en aval du moyen de coupe, lesdits troisièmes galets étant couplés mécaniquement aux premiers galets pour tourner à une vitesse légèrement supérieure à la vitesse desdits premiers galets. Ces troisièmes galets sont intéressants pour organiser une aide à la séparation du tronçon coupé du restant de la gaine située en amont du moyen de coupe. On prévoira alors avantageusement que le dispositif comporte une paire de troisièmes galets dont les axes sont distants des axes de la paire de seconds galets d'une distance correspondant sensiblement à la longueur du tronçon de gaine coupé.
Pour ce qui est de la commande associée au moyen de convoyage pas à pas des objets, on pourra reprendre les conceptions classiques basées sur un entraínement mécanique direct à partir du groupe motoréducteur central, ou, de façon plus intéressante, utiliser le principe d'une commande obtenue par le codeur tournant qui est prévu dans le dispositif de pose selon l'invention. Dans ce cas, le programmateur commun précité inclura également une carte électronique de commande associée au moyen de convoyage pas à pas des objets en vue de la commande de ce dernier par le codeur tournant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où :
  • la figure 1 illustre un dispositif de pose de manchons conforme à l'invention, avec une représentation symbolique des différents moyens d'entraínement en rotation des galets coopérant avec la gaine passant sur le conformateur, ici vertical, et avec le tronçon de gaine coupé ;
  • la figure 2 est un diagramme illustrant deux profils en forme de cloches représentant les variations de la vitesse en rotation des galets d'avance de gaine et des galets éjecteurs, en fonction de l'angle de rotation de l'arbre portant le codeur angulaire.
Sur la figure 1, on distingue une machine de pose notée P permettant de poser des manchons sur des objets en défilement, conformément à l'invention.
Des objets 10, représentés sous la forme de flacons, défilent ici sur un tapis de convoyage 11 dans une direction notée 100, ledit tapis de convoyage étant entraíné en défilement pas à pas à partir d'une boíte 12.
Par ailleurs, une gaine plate de matière plastique thermorétractable 13 est débitée à partir d'une bobine 14 montée tournante sur une partie de châssis 16, ladite gaine passant sur des rouleaux 17 et 18 pour arriver au-dessus d'un conformateur d'ouverture de gaine 20.
De façon classique, le conformateur d'ouverture de gaine 20, qui est ici vertical, comporte une partie centrale 21, surmontée d'une partie plate 22, de façon à ouvrir progressivement la gaine continue 13 arrivant sur ledit conformateur. Le conformateur d'ouverture de gaine 20 comporte en outre une portion aval 23 reliée à la portion centrale 21 par un ligament 24, un moyen de coupe 27 avec un couteau mobile 28 intervenant au niveau de ce ligament pour couper la gaine selon une instruction de commande donnée. Le conformateur 20 est de type flottant, c'est-à-dire qu'il est maintenu par coopération entre des premiers galets extérieurs 30, 31 et des paires de contre-galets 25, 26 d'axes parallèles portés par ledit conformateur. Ceci resterait vrai si le conformateur était horizontal, ou encore oblique, conformément à une variante non représentée ici.
La gaine continue 13, qui passe sur la partie aplatie 22 du conformateur 20, s'ouvre ainsi progressivement sur la partie 21 dudit conformateur, et passe entre le galet 30 et les contre-galets 25, et entre le galet 31 et les contre-galets 26 respectivement, lesdits galets 30, 31 assurant ainsi à la fois une fonction de support flottant du conformateur et, par leur motorisation, une fonction d'avance de la gaine continue le long dudit conformateur.
Des seconds galets extérieurs 32, 33, sont prévus en aval des moyens de coupe 28 pour éjecter le tronçon de gaine coupé noté 15 sur un objet 10 amené en regard, c'est-à-dire ici à l'aplomb, du conformateur, par le moyen de convoyage pas à pas d'objets 11, 12.
On a également illustré sur la figure 1 un moteur central de type asynchrone 40, qui sert ici à la fois pour l'actionnement du moyen de coupe 27 et pour l'entraínement du moyen de convoyage des objets 11, 12.
On a représenté un arbre 60 de sortie du moteur 40, qui, par une pignonnerie 61, entraíne un arbre 62, lequel à son tour, par une pignonnerie 63, actionne le moyen de coupe 27. L'arbre 60 porte également une pignonnerie 64 qui entraíne un arbre 65 relié à la boíte d'entraínement 12 du moyen de convoyage. Il va de soi que le moyen de convoyage illustré ici n'est qu'une représentation donnée à titre d'exemple, étant entendu que l'on pourra prévoir des systèmes équivalents d'entraínement mécanique des objets, tels qu'une paire de vis sans fin accolées entre lesquelles sont disposés les objets convoyés progressivement. On verra également plus loin qu'il est possible d'organiser autrement la commande du moyen de convoyage pas à pas 11, 12 sans utiliser la transmission mécanique qui vient d'être mentionnée.
Le moteur asynchrone 40 est équipé d'un réducteur 45, qui comporte un arbre de sortie 46, dont la position angulaire est représentée par l'angle Θ, et en bout duquel on trouve un codeur 47. Ce codeur comporte un disque gravé présentant un grand nombre de points, par exemple 20.000 points, représentatifs de la position angulaire Θ de l'arbre 46. Conformément à une caractéristique de l'invention, c'est ce codeur tournant 47 qui va permettre d'organiser la commande synchronisée des différents moyens de motorisation servant à entraíner en rotation les galets 30, 31 d'avance de gaine sur le conformateur, et les galets 32, 33 d'éjection des tronçons de gaine coupés 15 sur les objets en défilement 10.
On a représenté schématiquement un moteur électrique 41 servant à entraíner la paire de galets 30, 31 d'avance de gaine, et un moteur 42 servant à entraíner la paire de galets 32, 33 d'éjection des tronçons coupés. En l'espèce, la paire de premiers galets 30, 31 est entraínée par un moteur électrique commun 41, tandis que les galets de la paire de seconds galets 32, 33 sont entraínés chacun par un moteur électrique associé 42, 43 dont l'un (ici le moteur 43) est esclave de l'autre (ici le moteur 42). La liaison maítre-esclave est schématisée ici par la ligne en trait pointillé 70. Cette liaison maítre-esclave, qui est classique dans le domaine des moteurs électriques, est telle que le galet 32 entraíné par le moteur 43 tourne toujours exactement à la même vitesse que le galet 33 entraíné par le moteur 42.
Les premiers galets 30, 31 d'avance de gaine et les seconds galets 32, 33 d'éjection du tronçon coupé 15 sont alors entraínés en rotation par les moteurs électriques associés respectivement 41, 42, 43 dont la commande est réalisée en synchronisme par un programmateur électronique commun noté 50 qui est agencé pour déterminer un profil continu de variation des vitesses pour lesdits moteurs, afin de piloter le transfert de chaque tronçon de gaine 15 sur l'objet correspondant 10. On pourra utiliser un programmateur électronique multi-pistes, incluant au moins une carte électronique de commande schématisée en 55, ici unique, que les spécialistes du domaine appellent couramment "carte de commande d'axes". De cette carte électronique de commande 55, ici unique, partent deux lignes de commande notées 51 et 52, dirigées respectivement vers les commandes d'entrée des moteurs 41 d'entraínement des galets 30, 31, et 42 d'entraínement des galets 32,33. Ainsi, la commande des moteurs électriques 41 et 42 est obtenue avec un parfait synchronisme résultant du codeur tournant 47 commun qui témoigne, avec une précision extrêmement élevée inhérente au nombre de points de celui-ci, du paramètre unique que représente l'angle de rotation Θ de l'arbre 46 portant ledit codeur. Comme le codeur tournant 47 est monté en sortie du groupe motoréducteur central 40, 45, et que le moteur 40 entraíne directement, ici par un moyen mécanique, le moyen de convoyage pas à pas d'objets 11, 12, on est assuré d'une synchronisation parfaite du défilement des objets avec l'organisation du régime en rotation des galets 30, 31 et 32, 33. Les conditions sont alors idéales pour ouvrir la voie à des cadences de fonctionnement très élevées, tout en utilisant des manchons dont le diamètre est à peine supérieur au diamètre maximal des objets concernés.
On a également prévu ici des troisièmes galets, disposés immédiatement en aval du moyen de coupe 27 destinés à constituer une aide à la séparation du tronçon de gaine coupé 15 par rapport à la partie de gaine continue située en amont du moyen de coupe. En l'espèce, on distingue ainsi une paire de troisièmes galets 34, 35 disposés immédiatement en aval du moyen de coupe 27, lesdits troisièmes galets étant couplés mécaniquement aux premiers galets 30, 31, par exemple au moyen d'une courroie 36, pour tourner à une vitesse légèrement supérieure à la vitesse desdits premiers galets. Dans la pratique, cette vitesse sera supérieure d'environ 1 % à la vitesse de rotation des galets 30, 31, cet écart étant automatiquement respecté par la transmission mécanique 36. Dans ce cas, il est avantageux de prévoir que la paire de troisièmes galets 34, 35 présente des axes qui sont distants de la paire de seconds galets 32, 33 d'une distance correspondant sensiblement à la longueur du tronçon de gaine coupé 15, de façon que le tronçon de gaine 15 soit au départ de la ligne de coupe en contact avec les deux paires de galets 32, 33 et 34, 35.
Ainsi que cela a été dit plus haut, le programmateur électronique commun 50 est agencé pour déterminer un profil continu de variation des vitesses pour les moteurs 41 d'une part et 42, 43 d'autre part, afin de piloter le transfert de chaque tronçon de gaine 15 sur l'objet correspondant 10. Ces profils continus sont représentés sur la figure 2, illustrant les variations de la vitesse notée v en fonction de l'angle Θ de rotation de l'arbre 46. On distingue ainsi un premier profil P1 correspondant au moteur 41 et un second profil P2 correspondant aux moteurs 42 et 43. Comme cela est visible sur la figure 2, les profils P1 et P2 ont chacun une forme de cloche, correspondant ici sensiblement à une portion de sinusoïde. Il est important de noter qu'au niveau de la zone centrale des profils continus de variation de vitesse P1, P2, le profil P2 associé aux seconds galets 32, 33, surplombe le profil P1 associé aux premiers galets 30, 31. Chaque profil en forme de cloche permet d'assurer une montée en vitesse et une descente en vitesse tout à fait progressives, sans présence de points anguleux comme c'était le cas pour les profils en créneau des machines de pose antérieures. Ce profil continu, et continûment variable, garantit une absence de secousses, et ce quelle que soit la cadence demandée au dispositif de pose. Cette absence de secousses permet si on le souhaite d'utiliser des manchons présentant une ou plusieurs lignes de micro-perforations, même très sensibles, destinées à faciliter leur ouverture. La représentation donnée ici pour le profil P2, avec sa partie centrale qui surplombe celle du profil P1, permet de bien faire comprendre que le transfert du tronçon de gaine coupé 15 comporte une première phase de descente lente correspondant au début de la désolidarisation du tronçon de gaine par rapport à la gaine continue, puis une descente rapide du tronçon de gaine sur l'objet, avec un rattrapage du retard pris lors de la première phase de descente lente, et enfin une descente terminale lente du tronçon de gaine pour que la position finale de ce tronçon sur l'objet soit contrôlée de façon parfaitement précise.
Ces paires de profils P1, P2, qui correspondent en réalité à une simulation de profils de cames, permettent ainsi de réaliser une commande parfaitement synchronisée des moteurs électriques entraínant en rotation les galets 30, 31 d'une part et les galets 32, 33 d'autre part. Pour la première fois, les galets éjecteurs 32, 33 ont un régime de rotation qui, tout en étant synchronisé à celui des galets 30, 31 d'avance de gaine, est entièrement piloté pour avoir un mouvement de descente parfaitement contrôlé du début à la fin pour le tronçon de gaine coupé 15. Bien entendu, on profitera, ainsi que cela est classique dans les systèmes électroniques de commande d'axes, du retour d'information des moteurs 41, 42, 43 vers le programmateur 50 (dans le cas de moteurs électriques à codeur intégré, ces informations proviennent alors de ces codeurs), ce qui est schématisé ici par des flèches prévues en partie haute dudit programmateur. La carte électronique de commande 55 envoie à tout moment, et pour chaque valeur angulaire de Θ correspondant à l'angle de rotation de l'arbre 46 portant le codeur 47, des impulsions de commande aux moteurs 41 et 42 qui correspondent à l'obtention précise des profils de cames P1, P2 imposés. L'asservissement de la commande des moteurs 41, 42 permet à chaque fois d'adapter la commande de ces moteurs de telle façon que l'entraínement reste exactement calé en synchronisme sur les profils en forme de cloches désirés.
Il pourra s'avérer avantageux de prévoir que le programmateur électronique commun possède en mémoire une série de couples de profils P1, P2 en forme de cloches qui sont préprogrammés. Le programmateur central pilote alors la commande des moteurs pour que les conditions réelles soient calées sur ces profils en cloches. Ceci permettra d'obtenir une utilisation polyvalente du dispositif de coupe P, capable de tenir compte des différentes longueurs de manchons utilisables, et aussi d'autres conditions telles que l'épaisseur et/ou le matériau constitutif de la gaine de matière plastique thermorétractable, et aussi les vitesses d'amenée des objets.
Ainsi qu'on l'aura compris, il devient maintenant possible de faire varier la vitesse en cours de marche normale, et ce à tout moment, en intervenant simplement sur la commande du groupe motoréducteur central 40, 45. En effet, toute modification de la rotation de l'arbre 46 entraíne une modification de la position angulaire du codeur 47, et par suite des ordres de commande sous forme d'impulsions adressées par les lignes 51, 52 aux moteurs 41 et 42. Grâce à la synchronisation également prévue pour l'entraínement du dispositif de convoyage pas à pas 11, 12, cette modification des vitesses en cours de marche normale est automatiquement répercutée pour la vitesse de défilement des objets 10.
Pour parfaire cette synchronisation générale, on pourra prévoir que le programmateur électronique commun 50 inclut également une carte de commande associée au moyen de convoyage pas à pas des objets en vue de la commande de ce dernier par le codeur tournant 47. En l'espèce, on a représenté une carte 55 à triple commande d'axes, avec une troisième ligne de commande 54 représentée en trait mixte partant de cette carte de commande électronique, et arrivant sur un moteur électrique 44 assurant l'entraínement des moyens de convoyage pas à pas 11, 12 (on notera également le retour d'information du moteur électrique 44 vers le programmateur 50, complétant les retours des moteurs 41, 42, 43). Selon le cas, si l'on ne dispose que d'une carte électronique de commande à double sortie de commande d'axes, il suffira de prévoir une carte supplémentaire servant uniquement à la commande du moteur électrique 44 associée à l'entraínement des moyens de convoyage pas à pas 11, 12. Il ne s'agit là que de variantes à la portée des spécialistes qui connaissent bien l'utilisation de programmateurs électroniques pour des commandes d'entraínement d'axes. Cette évolution du dispositif de pose est naturellement extrêmement intéressante, dans la mesure où elle réalise une synchronisation généralisée et très souple pour tous les moteurs électriques d'entraínement, avec une synchronisation absolue entre l'avance de la gaine, l'éjection du tronçon de gaine coupé, et le défilement des objets en regard du conformateur. Dans ce cas, la seule transmission mécanique à partir du moteur central 40 est limitée à l'entraínement du moyen de coupe 27. Par suite, on pourra naturellement utiliser pour le moteur 40 un moteur asynchrone beaucoup plus petit que dans le cas où il doit assurer directement la commande mécanique du moyen de convoyage pas à pas.
La synchronisation des commandes des moteurs et le pilotage du transfert des tronçons de gaine coupés permettent ainsi d'obtenir une précision très élevée de positionnement des manchons sur les objets, et ce même avec des cadences élevées et avec des diamètres de manchons à peine supérieurs (par exemple de 0,5 à 1 mm) au diamètre maximal des objets, ce qui permet une excellente maítrise de la qualité de la rétraction. Les essais menés par la demanderesse ont ainsi permis de constater que l'on obtenait dans ces conditions une précision de l'ordre de deux dixièmes de millimètre, et que, pour des manchons de grandes longueurs (par exemple de l'ordre de 250 mm), on pouvait aisément atteindre des cadences de 250 coups par minute.
Cette synchronisation absolue permet donc d'envisager des dimensionnements de gaines qui sont extrêmement proches du dimensionnement en section des objets concernés. En effet, on peut utiliser des manchons dont la section intérieure est extrêmement proche de celle des objets, sans risque de mauvais positionnement de ces manchons, grâce au transfert piloté de ceux-ci, alors que les machines de pose antérieures devaient nécessairement avoir un jeu de sécurité, avec des tronçons de gaine nettement plus larges en section que la section des objets. Ceci a une importance particulièrement sensible lorsque l'on utilise le dispositif pour poser des manchons thermorétractables : en effet, si le dimensionnement en section des tronçons de gaine est proche du dimensionnement en section des objets à revêtir, l'appel de rétraction est faible, et l'on conserve un contrôle très élevé permettant une maítrise totale de la rétraction. Au contraire, dans les machines de pose classiques, le jeu de sécurité obligeant à prévoir des tronçons de gaine beaucoup plus larges que les objets, rendait dans la pratique impossible la maítrise de la qualité de la rétraction.
Ainsi, le dispositif de pose qui vient d'être décrit permet à la fois un contrôle optimal du positionnement du manchon sur l'objet grâce au transfert dudit manchon qui est piloté de bout en bout, ce qui n'était pas le cas avec les galets éjecteurs des machines de pose traditionnelles qui ne faisaient qu'éjecter les tronçons coupés à un top donné par une cellule. On obtient également un suivi de ce transfert de tronçons coupés avec le déplacement des objets en préservant la synchronisation côté manchon et côté objet pour toutes les vitesses de régime prévues, y compris naturellement les grandes vitesses.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut.

Claims (8)

  1. Dispositif de pose de manchons sur des objets en défilement, lesdits manchons étant tronçonnés à partir d'une gaine continue (13) passant sur un conformateur (20) d'ouverture de gaine qui est maintenu flottant par coopération entre des premiers galets extérieurs (30,31) et des contre-galets (25,26) d'axes parallèles portés par ledit conformateur, lesdits premiers galets assurant l'avance de la gaine le long du conformateur (20) jusqu'à un moyen de coupe (27), des seconds galets extérieurs (32, 33) étant prévus en aval du moyen de coupe (27) pour éjecter le tronçon de gaine coupé (15) sur un objet (10) amené en regard du conformateur par un moyen de convoyage pas à pas d'objets (11, 12), caractérisé en ce que les premiers galets (30, 31) et les seconds galets (32, 33) sont entraínés en rotation par des moteurs électriques associés (41 ; 42, 43) dont la commande est réalisée en synchronisme par un programmateur électronique commun (50) agencé pour déterminer un profil continu (P1, P2) de variation des vitesses pour lesdits moteurs afin de piloter le transfert de chaque tronçon de gaine (15) sur l'objet correspondant (10), ledit programmateur incluant au moins une carte électronique de commande (55) qui coopère avec un codeur adjacent (47) monté en bout d'un arbre (46) entraíné en rotation par un groupe moto-réducteur central (40, 45).
  2. Dispositif de pose de manchons selon la revendication 1, caractérisé en ce que les profils continus (P1, P2) de variation des vitesses des moteurs électriques d'entraínement (41 ; 42, 43) des premiers et des seconds galets (30, 31 ; 32, 33) ont une forme de cloche.
  3. Dispositif de pose de manchons selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au niveau de la zone centrale des profils continus de variation des vitesses (P1, P2), le profil (P2) associé aux seconds galets (32,33) surplombe le profil (P1) associé aux premiers galets (30, 31).
  4. Dispositif de pose de manchons selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que le programmateur électronique commun (50) a en mémoire une série de couples de profils (P1, P2) en forme de cloches qui sont préprogrammés.
  5. Dispositif de pose de manchons selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une paire de premiers galets (30, 31) entraínés par un moteur électrique commun (41), et une paire de seconds galets (32, 33) entraínés chacun par un moteur électrique associé (42, 43) dont l'un (43) est esclave de l'autre (42).
  6. Dispositif de pose de manchons selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des troisièmes galets (34, 35) disposés immédiatement en aval du moyen de coupe (27), lesdits troisièmes galets étant couplés mécaniquement aux premiers galets (30, 31) pour tourner à une vitesse légèrement supérieure à la vitesse desdits premiers galets.
  7. Dispositif de pose de manchon selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il comporte une paire de troisièmes galets (34, 35) dont les axes sont distants des axes de la paire de seconds galets (32, 33) d'une distance correspondant sensiblement à la longueur du tronçon de gaine coupé (15).
  8. Dispositif de pose de manchons selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le programmateur commun (50) inclut également une carte électronique de commande (55) associée au moyen (11, 12) de convoyage pas à pas des objets en vue de la commande de ce dernier par le codeur tournant (47).
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