Dispositif de pose et centrage de gaine thermoplastique autour d'objets au moyen d'un ensemble vertical à mandrin flottant

Abstract

 L'invention se situe dans le domaine des machines à ensemble vertical avec mandrin flottant, maintenu en sustentation par des roulements et muni dans sa partie inférieure creuse d'une pièce mobile avec empreinte destinée à coiffer la tête de l'objet à manchonner, pour la pose et le centrage de manchons autour de récipients et objets divers.
Le procédé consiste à actionner la pièce mobile (10), tout en faisant descendre la gaine (7) le long du mandrin (1) depuis l'extérieur, par des moyens purement mécaniques, comme par exemple des roulements (13) et galets (12) actionnés par bras-support.
Application avec manchonnage d'objets divers.

Description

[0001] La présente invention a trait au domaine des appareillages destinés à la pose autour d'objets, dont récipients et conteneurs divers, de tronçons de gaine ou manchons issus d'une gaine plate en matière plastique thermorétractable . Elle concerne tout spécialement un procédé du type à mandrin flottant pour la pose et le centrage de manchons, dans une machine automatique alimentée en gaine continue plate de matière plastique thermorétractable, imprimée ou non.

[0002] On sait que de nombreuses étapes opératoires sont nécessaires pour passer, dans la technique susvisée, de la feuille mince en matière plastique thermorétractable (par exemple en chlorure de polyvinyle) et conformée en gaine plate ou fourreau continu, jusqu'au conteneur muni de son habillage, généralement décoré.

[0003] Diverses machines ont été décrites pour automatiser ces étapes, comme par exemple l'appareillage qui fait l'objet du brevet européen publié sous le n° 0 000 851 (dépôt n° 78 400 045.7). Selon une réalisation particulièrement avantageuse, la machine de pose de manchons à partir d'une gaine continue thermoplastique est constituée par un ensemble vertical à mandrin flottant munie d'un rétrécissement sur sa longueur où il est soutenu par la coopération de roulements et galets- supports dans le but d'assurer en continu les opérations suivantes : élargissement de la gaine continue plate issue d'une alimentation en rouleaux, introduction sur le mandrin, transfert vers le bas de la gaine conformée, découpe de celle-ci en tronçons de gaine ou manchons de longueur adéquate prédéterminée et dépose des manchons autour des récipients à revêtir et/ou à décorer (demande de brevet français n° 80 20 301 du 22 septembre 1980).

[0004] Un tel ensemble à mandrin flottant donne satisfaction et autorise de très grandes cadences de pose de manchons. Toutefois, la fiabilité d'un parfait transfert de la gaine (avant découpe) sur le récipient n'est pas totale dans un certain nombre de cas. Par exemple, le récipient peut ne pas être parfaitement centré sous le mandrin. D'autre part, il se pose des problèmes lorsque la forme du récipient est telle que la distance entre la base du mandrin et le haut du corps du récipient est assez importante (par exemple bouteille à col ou goulot) ; ou encore lorsque le diamètre du récipient est maximum sur le haut (par exemple serti d'une boîte de conserve), ce qui nécessite une ouverture maximum du tronçon de gaine au moment de la pose et entraîne alors des difficultés pour l'ajustage de ce tronçon autour du récipient de diamètre très légèrement inférieur.

[0005] L'invention a pour but d'obvier aux inconvénients précités et de résoudre le délicat problème technique de la continuité à assurer entre le mandrin et le récipient à manchonner au moment de la descente de gaine sur le récipient de conformation spéciale susmentionnée. Elle vise en outre à assurer un très bon centrage de ce réceptacle sous le mandrin destiné à la dépose de gaine.

[0006] Pour résoudre ce problème, l'invention propose un perfectionnement au mandrin flottant de type connu renfermant dans sa partie inférieure creuse une pièce mobile à l'extrémité de laquelle est fixée une empreinte destinée à venir coiffer la tête de l'objet à manchonner. On sait, d'après les brevets rappelés ci-dessus, que le déplacement de cette pièce peut être assuré par des moyens tels que : un soufflage d'air comprimé ou encore la mise en oeuvre d'électro-aimants de dimension extrêmement précises, ce qui conduit à une mise en oeuvre délicate et manquant de souplesse.

[0007] Selon le nouveau procédé de l'invention, les opérations de montée-descente de la pièce mobile et de son empreinte au sein du mandrin flottant sont conduites depuis l'extérieur de ce mandrin et pendant la descente de la gaine par des moyens exclusivement mécaniques.

[0008] Dans une disposition avantageuse de réalisation du procédé, la pièce mobile, interne au mandrin et terminée par l'empreinte à l'extérieur de ce dernier, est constituée par une tige à ressort munie de premiers éléments, disposés dans une ouverture du mandrin, aptes à coopérer par contact avec de seconds éléments actionnés de l'extérieur pour venir en appui, à cadence prédéterminée, sur lesdits premiers éléments.

[0009] Ces éléments intérieurs et extérieurs au mandrin et à mouvements coordonnes entre eux peuvent revêtir diverses formes. Par exemple, on peut prévoir des patins ou objets similaires dont la surface a un faible coefficient de friction. Selon un mode d'exécution particulièrement intéressant, chaque groupe desdits éléments est constitué par des galets ou roulements qui, lors de leur mise en contact pendant un temps prédéterminé, font descendre la gaine qui entoure le mandrin ainsi que la pièce mobile et son empreinte de façon que cette dernière vienne coiffer le récipient en assurant son centrage.

[0010] L'invention sera mieux comprise par la description détaillée de modes de réalisation non limitatifs illustrés par les dessins annexés qui représentent schématiquement

. Figure 1 : une vue de profil, partiellement en coupe, d'un mandrin flottant muni de perfectionnements selon l'invention :

. Figure 2 : une vue agrandie, de face de la partie A de la figure 1

. Figure 3 : une vue de détail, agrandie, de la zone B de la figure 1

. Figure 4 : la représentation schématique, de profil, de ladite partie A avec indication de moyens mécaniques extérieurs au mandrin destinés à entraîner la pièce mobile à empreinte à l'intérieur de celui-ci.

. Figures 5 et 6: diverses variantes de réalisation des parties médiane et inférieure du dispositif de la figure 1.

[0011] Tel que représneté sur la figure 1, le dispositif fait partie, en tant qu'organe principal, d'une machine automatique alimentée en continu par une gaine plate en matière plastique thermorétractable et destinée a effectuer les opérations successives d'ouverture de la gaine, transfert de celle-ci sur un mandrin ici cylindrique avec programmation de vitesse, dépose et découpe de la gaine en tronçons ou manchons de longueur prédéterminée autour du récipient à manchonner puis thermorétraction avec un dispositif de chauffage monté par exemple sur un convoyeur sans fin. Les moyens d'alimentation en gaine et ceux de thermorétraction peuvent être, par exemple, ceux décrits dans le brevet européen N°0 000 851.

[0012] Le mandrin flottant 1, dont on voit les parties médiane et inférieure sur la figure 1, est conçu selon un principe général connu décrit dans la demande de brevet français n°80.20301. A l'intérieur du rétrécissement 2, leseoulettes d'entraînement motrices 3 et 4 viennent en contact avec les roulements du contre-appui 5 et 6 et servent à la fois à maintenir en sustentation verticale le mandrin 1 et à entraîner la gaine thermoplastique 7 vers le bas. La partie du mandrin située sous le rétrécissement 2 est creuse et munie d'une pièce mobile par exemple ici du type piston 8 à l'extrémité inférieure de laquelle est fixée une empreinte en creux 9 destinée à voir coiffer la tête de l'objet à manchonner (non représenté). Dans le brevet français précité, le mouvement de ce piston était commandé par induction au moyen d'une bobine électrostatique de dimension légèrement supérieure au mandrin.

[0013] Conformément à l'invention, la pièce mobile est entraînée depuis l'extérieur du mandrin par des moyens purement mécaniques. Dans le cas illustré sur les figures 1 à 4, la tige 10 de la partie mobile, munie à sa partie inférieure d'une gaine à ressort 11, comporte une paire de galets 12 (un seul est représenté sur la figure 1) qui coopèrent, par un contact momentané, avec les roulettes 13 manoeuvrées de l'extérieur du mandrin, ce dernier présentant un évidement 14 dans la zone d'action desdits éléments rotatifs. Ainsi, le mandrin restant fixe en position pendant le travail, la pièce mobile interne est entraînée de l'extérieur avec son empreinte de centrage 9 dans un mouvement de haut en bas, à cadence prédéterminée, avec rappel automatique en position haute par l'action du ressort 11.

[0014] Comme on peut le voir sur la figure 4 très schématique, 15 les roulettes 13 sont portées par des bras-suppôrts/qui, grâce à un dispositif associé muni d'une came et non représenté ici, effectuent un mouvement dit "carré" comportant les phases suivantes : approche du mandrin à l'horizontale jusqu'à contact des roulettes 13 et galets 12, descente le long du mandrin pendant l'appui de 13 sur 12 (la gaine 7 défilant entre ces deux roulements), puis écartement à l'horizontale des bras 15 pour laisser remonter l'empreinte 9 sur la base du mandrin 1 par l'action du ressort 11 et, enfin, remontée des bras-supports 15 ; le cycle recommençant à nouveau comme dit ci-dessus. La distance ou valeur d'écartement des bras 15 est réglable en fonction du diamètre du mandrin et la longueur de descente des bras le long du mandrin est celle correspondant à la distance entre la tête et le corps du récipient à manchonner.

[0015] En pratique, la sortie de l'empreinte 9 hors de la base du mandrin 1 s'effectue juste avant le déclenchement de la descente de la gaine 7 sur le mandrin. Une fois que cette descente est mise en route, on coiffe le récipient par dessus l'empreinte avec la gaine, on écarte les bras-supports (15) et, sous l'effet du ressort 11, l'emprein--te vient se recoller sur le mandrin.

[0016] Lorsque'Iempreinte 9 se trouve coiffée sur le récipient à manchonner, elle doit demeurer un certain temps dans cette position pour permettre à la gaine de passer le point critique dans sa descente le long du récipient. Ce point critique peut correspondre par exemple à la distance entre la tête et le corps du récipient ou encore à une conformation particulière du haut du récipient (seiti d'une boite de conserve...etc). La coupe de la gaine en tronçons ou manchons par un dispositif déjà connu en soi et non représenté (voir par exemple brevet français précité) est effectuée lorsque la gaine est arrivée en bas du récipient.

[0017] Dans cet exemple de réalisation, la temporisation de la pièce mobile interne au mandrin est assurée, au niveau du piston 8, par un double jeu de joints à lèvres 16 et 17-visibles clairement sur la figure 3 - qui s'opposent à la remontée immédiate de la tige 10 lorsque l'empreinte 9 est en position temporisée de coiffage du récipient à manchonner. Ce dispositif de joints peut être remplacé par un système à fonction équivalente, comme par exemple une masselotte avec pas de vis.

[0018] D'autres modes de réalisation et variantes entrent dans le cadre du procédé général de l'invention et seront brièvement décrits ci-dessous.

[0019] Tout d'abord, il est possible de mettre en oeuvre dans le dispositif des figures 1 et 2 une seule série de galet 12 et roulette 13 ainsi qu'un seul bras-support 15 , l'ensemble étant donc aménagé sur un seul côté du mandrin flottant 1.

[0020] Par ailleurs, le bras support 15 peut ne pas pivoter et s'écarter du mandrin 1 pendant la remontée de l'empreinte 9. Dans ce cas, la roulette 13 reste en permanence en appui sur le galet 12 non seulement pendant la descente du manchon mais aussi pendant la remontée de l'empreinte 9 . Dans une telle opération, c'est la puissance du ressort 11 qui permet le maintien du contact entre 12 et 13. Dans cette variante opérationnelle, on peut prévoir ou bien un seul couple galet/roulette - le galet étant relié au bras-support- ceci d'un seul côté du mandrin flottant, ou bien deux couples dont l'un et l'autre sont disposés de chaque côté de ce mandrin. Une telle réalisation est illustrée sur la figure 5.

[0021] Conformément à une autre variante particulièrement avantageuse et illustrée sur la figure 6 le bras-support 15 peut être relié non plus à une seule roulette 13 mais à deux roulettes, haute et basse, numérotées 13 et 13' et qui emprisonnent le galet interne 12, la roulette supérieure 13 assurant la descente du manchon alors que la roulette inférieure 13' assure la remontée de l'empreinte ou cape après dépôt du manchon sur le récipient. Dans cette réalisation, le ressort de rappel II de l'empreinte 9 peut être supprimé et l'on peut prévoir une série des double roulettes et du galet soit sur un seul côté du mandrin (comme sur la figure 6) soit sur deux côtés opposés sur le même plan horizontal. La suppression du resssort permet d'éliminer tout phénomène d'inertie et l'empreinte (9) peut rester en contact sur le sommet du récipient tout le temps que l'on désire, ce temps étant déterminé par la came évoquée ci-dessus dont le profil est adapté pour maintenir l'empreinte sur le récipient pendant une période séquentielle prédéterminée. Par ailleurs, le dispositif 8 de la figure 1, pour la temporisation de la pièce mobile du mandrin, n'est alors plus nécessaire.

[0022] Enfin, selon une autre variante encore du dispositif schématisé sur la figure 1, les systèmes précités de bras-support/ galets/roulettes peuvent être disposés non plus au-dessous de l'ensemble des roulements (dénommés 3-4 ; 5-6) qui servent à maintenir en sustentation verticale le mandrin (1) mais tout aussi bien au-dessus de cet ensemble.

Revendications

1. Procédé pour la pose et le centrage d'une gaine et/ ou de manchons thermoplastiques autour d'objets dans lequel on fait appel à un mandrin flottant à la verticale, maintenu en sustentation par des roulements et muni dans sa partie inférieure creuse d'une pièce mobile à l'extrémité de laquelle est fixée une empreinte destinée à coiffer la tête de l'objet à manchonner, le procédé étant caractérisé en ce que la pièce mobile est actionnée depuis l'extérieur, pendant la descente de la gaine autour du mandrin, par des moyens exclusivement mécaniques.

2. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce mobile interne au mandrin (1) et terminée à sa base par l'empreinte (9) est montée sur une tige (10) éventuellement pourvue de ressort (11) et se trouve munie de premiers éléments, disposés dans un évidement (14) du mandrin (1), aptes à coopérer par contact avec de seconds éléments actionnés de l'extérieur du mandrin pour venir en appui, à cadence prédéterminée,- sur les premiers éléments.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premiers éléments sont constitués par des galets (12) qui coopèrent momentanément avec les seconds éléments représentés par des roulettes (13) montées sur des bras-supports (15)

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bras-supports (15) sont à pivotement, aptes à s'écarter du mandrin puis à revenir en position de contact entre les galets (12) et les roulettes (13) à cadence prédéterminée.`

5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bras-supports (15) sont reliés à deux roulettes (13,13') qui opèrent de part et d'autre, par contact, avec le galet (12)

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ensemble bras-support (15) - roulettes (15,13') - galet (12) est installé d'un seul côté du mandrin (1), au-dessous ou au-dessus du système de sustentation dudit mandrin.

Dessins