Dispositif d'approvisionnement en matériau d'emballage d'une machine à emballer

Abstract

 La présente invention concerne un dispositif d'approvisionnement en matériau d'emballage, d'une machine à emballer à deux dévidoirs.
Ce dispositif comporte deux servomoteurs d'entraine- ment 4, 34, des dévidoirs 1, 31, un dispositif d'entraînement 24, 25 du matériau d'emballage en forme de bande, deux dispositifs de codage 54, 56 et de détection 55, 57, qui détectent un signal correspondant au diamètre instantané de la bobine de matériau d'emballage en service et fournissent un signal de commande de la vitesse d'entraînement des dévidoirs. Il comport également une presse 17, 21 pour assembler automatiquement la fin de la bande du matériau d'emballage de la bobine en service sur le début de la bande provenant de la bobine suivante.

Description

[0001] La présente invention concerne on dispositif d'approvisionnement en maté- riau d'emballage d'une machine à emballer, comprenant deux dévidoirs portant chacun une bobine de motériau d'emballage sous forme de bande, ces dévidoirs étant alternativement mis en service pour assurer un approvisionnement continu de la machine.

[0002] Pour augmenter le rendement des machines d'emballage à haute cadence, il est connu d'utiliser deux dévidoirs. Cette façon de procéder permet de recharger la machine sans la ralentir ou l' arrêter, c'est-à-dire remplacer une bobine vide par une bobine pleine pendant qu'une autre bobine se déroule, et de commuter automatiquent sur la nouvelle bobine lorsque la précédente est vide. Dans les dispositifs connus, l'entraînement des dévidoirs se fait exclusivement par simple traction du matériau d'emballage entraîné par deux rouleaux d'entraînement. Les bobines de matériau d'emballage étant relativement lourdes, le système dévidoir et bobine présente une inertie relativement grande au démarrage. La tension exercée sur le matériau d'emballage au moment du démarrage ou à chaque remise en route dans une machine fonctionnant de façon intermittente, est très grande, ce qui empêche l'utilisation d'un matériau d'emballage de faible épaisseur. En particulier, l'utilisation de film d'aluminium d'une épaisseur de 9 à 10 µ, dont la résistance à la traction est insuffisante pour être soumise à de telles tensions, est proscrite dans ces machines.

[0003] La présente invention se propose de remédier en particulier à cet inconvénient, en réalisant un dispositif d'approvisionnement d'une machine à emballer, en un matériau d'emballage sous forme de bandes de très faible épaisseur, cet approvisionnement se faisant de façon semi-automatique avec un maximum de précision.

[0004] Dans ce but, le dispositif selon l'invention est carcictérisé on ce qu'il comporte deux servomoteurs d'entraînement pour entraîner de façon indépendante les deux dévidoirs, un dispositif d'entraînement du matériau d'emballage, deux dispositifs de codage et de détection pour fournir un signal de commande réglant la vitesse d'entraînement des dévidoirs, en fonction de la vitesse d'entraînement du matériau d'emballage et du diamètre instantané de la bobine en service, deux détecteurs de fin de bande, et un dispositif pour assembler automatiquement la fin de la bande du matériau d'emballage de la bobine en service sur le début de la bande provenant de la bobine suivante, ce dispositif comprenant une presse pour appliquer les deux extrémités d₃ bandes l'une sur l'autre et un dispositif de commande de celte presse agencé pour recevoir un signal de détection de fin de bande par l'un des deux détecteurs de fin de bande et pour commander ladite presse après un retard dépendant de la vitesse d'entraînement du matériau d'emballage.

[0005] La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'une forme de réalisation et du dessin annexé dans lequel :

La figure 1 représente une vue schématique du dispositif d'approvisionnement selon l'invention, et

La figure 2 illustre plus en détail le circuit de commande du dispositif de la figure 1.

[0006] Le dispositif tel que représenté par la fig. 1 comporte un dévidoir 1 dont la broche 2 supporte une bobine 3 de matériau d'emballage partiellement entamée, par exemple du film d'aluminium de 9 à 10 µ d'épaisseur. La broche 2 du dévidoir est entraînée par un moteur d'entraînement 4 ayant d'excellentes caractéristiques d'accélération et de freinage. Le matériau d'emballage 5 en forn:e de bande forme plusieurs boucles, en passant alternativement sur quatre rouleaux ou galets d'axes fixes 6, 7, 8 et 9, et trois rouleaux ou galets 10, 11 et 12, dont les axes sont montés sur un bras 13 pivotable autour d'un axe fixe 14.

[0007] Comme cela sera expliqué ci-dessous, les boucles sont plus ou moins grandes selon la position occupée par le bras 13, position qui dépend de la tension exercée par le film d'aluminium et du diamètre de la bobine montée sur le dévidoir. A l'une des extrémités du bras 14 est fixée l'extrémité d'un ressort de traction 15, qui a tendance à faire basculer le bras 14 dans le sens de la flèche 1.6 autour de son axe de pivotement 14. Après le rouleau d'axe fixe 9, le matériau d'emballage passe sur un rouleau 17 monté sur un support 18 pivotable autour d'un axe fixe 19. Ce support est soli- dairc d'une tige 20 pouvant être translatée entre deux positions extrémes, sous J'action d'un électro-aimant 21. Dans sa position représentée en traits pleins, le rouleau 17 se trouve en retrait, tandis que, dans sa position 17' illustrée en traits interrompus, il se trouve en avant et prend appui sur un rouleau 22 d'axe fixe. Après le rouleau 17, le matériau d'emballage passe sur un dernier rouleau 23 qui le fait changer de direction, avant d'être finalement pincé entre deux rouleaux d'entraînement continu ou intermittent 24 et 25 et de passer devant un dispositif de coupe 26 représenté schématiquement. Un dispositif anti-retour 27 est monté au-dessus de la bande de matériau d'emballage, en amont du rouleau 17.

[0008] Le dispositif de la fig. 1 se compose en fait d'un second ensemble d'éléments similaires à ceux qui viennent d'être décrits. Cet ensemble comprend comme précédemment un dévidoir 31, dont la broche 32 supporte une bobine de matériau d'emballage 33 non entamée. La broche du dévidoir est entraînée par un moteur d'entraînement 34 identique au moteur 4. Comme précédemment, le matériau d'emballage; sous forme d'un film d'aluminium 35 de très faible épaisseur, se dévide en faisant un certain nombre de boucles obtenues grâce au fait qu'il passe alternativement sur les rouleaux d'axes fixes 36, 37, 38 et 39 et sur les rouleaux 40, 41 et 42, dont les axes sont montés sur un bras 43 pivotant autour d'un axe fixe 44 sollicité, d'une part par un ressort 45 dans le sens de la flèche 46, et d'autre part par la traction exercée sur le film 35 lorsqu'il est engagé entre les rouleaux d'entraînement 24 et 25. Comme précédemment, un dispositif anti-retour 47 se trouve monté au-dessus du film, localisé dans ce cas en amont du rouleau 22.

[0009] Les deux ensembles décrits précédemment comportent par ailleurs un premier générateur d'impulsions incrémental 48, dont le disque de référence 49 est entraîné en synchronisme avec les rouleaux d'entraînement 24 et 25, un second générateur d'impulsions incrémental 50, dont le disque de référence 51 est entraîné en synchronisme avec la broche 2 du dévidoir 1 par le moteur d'entraînement 4 et un troisième générateur d'impulsions incrémental 52, dont le disque de référence 53 est. entraîné par le moteur 34, en synchronisme avec la broche 32 du dévidoir 31.

[0010] D'autre part, le bras 13 porte un segment arqué 54 comportant une succession de plages de codage, destinées à repérer la position dudit brus au moyen d'un détecteur 55. Ce segment arqué porte par exemple trois lignes superposées de plages noires ou blanches. Chaque ligne comporte, dans l'exemple représenté, six plages. Au total dix-huit plages sont représentées, qui correspondent à six codes à trois bits. En fait, la partie du segment qui ne porte pas de plage correspond également à un code à trois bits (trois plages noires) et la zone prolongeant fictivement le segment au-delà des plages de codage correspond à un huitième code à trois bits (trois plages blanches). Bien entendu, la répartition des plages et leur nombre peut être quelconque selon les informations que l'on souhaite coder et décoder. De façon analogue, le bras 43 porte un segment arqué 56 identique au segment 54 et destiné à permettre le repérage en position dudit bras 43 au moyen d'un détecteur 57. Deux interrupteurs 58 et 59, agencés de façon à être enclenchés ou déclenchés selon la position des bras 13 et 43 respectivement, commandent la marche ou l'arrêt des moteurs d'entraînement 4 et 34.

[0011] Supposons d'abord, comme le représente la fig. 1, que le dispositif d'approvisionnement en matériau d'emballage est alimenté par le dévidoir 1 partiellement entamé. La broche 2 est mue par le moteur d'entraînement 4 au moyen, par exemple, d'une courroie crantée. Par ailleurs, le matériau d'emballage est entraîné vers le dispositif de coupe 26 par les deux rouleaux d'entraînement 24 et 25. Dans les systèmes connus, le matériau d'emballage est tiré par les rouleaux d'entraînement, la bobine se dévidant uniquement en raison de la traction exercée sur la bande du matériau d'emballage. Ce principe n'est pas utilisable avec un film d'aluminium de 9 à 10 µ d'épaisseur, la traction qu'il faudrait exercer sur ledit matériau pour dérouler le dévidoir étant supérieure à sa résistance mécanique. La force de traction exercée par les rouleaux d'entraînement exerce une tension sur le matériau d'amballage, qui tend à faire pivoter le bras 13 dans le sens opposé à lu flèche 16, action qui est contrecarrée par la traction du ressort 15.

[0012] En référence à la fig. 2, le moteur d'entraînement 102 de la broche du dévidoir 101 tourne à une vitesse qui est commandée par un signal de commande dit consigne proportionnelle à la fréquence des impulsions engendrées par le générateur d'impulsions 103. La fréquence de la consigne de vitesse est modifiée en cours de fonctionnenent du dispositif selon le code 10 par le détecteur 104 sur le segment arqué portant les plages de codage 105. A un diamètre donné de la bobine de matériau d'emballage présentement en service, correspond une position du hras oscillant 106 sur lequel se trouve monté le segment arqué portant les plages de codage 105. Cette position n'est en général pas rigide, mais oscille entre deux plages de codage. Pen- dont que le diamètre de la bobine diminue en passant de son diamètre maximal à son diamètre minimal, le bras oscillant se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre.

[0013] La fréquence de la consigne de vitesse F_c déterminée par le générateur d'impulsions 103, est introduite dans un multiplicateur 107 qui multiplie cette fréquence par un coefficient K qui est un facteur digital dépendant du code détecté par le détecteur 104. Le signal de sortie F_cc, dit fréquence consigne de vitesse modifiée du multiplicateur 107, est transmis à un convertisseur fréquence-tension 108 qui transmet une tension U_cc, dite tension consigne de vitesse modifiée, à un comparateur 109. Ce comparateur reçoit par ailleurs une tension U_M dite tension de vitesse mesurée, transmise par un convertisseur fréquence-tension 110, dont le signal d'entrée est un signal de fréquence mesurée F_M fourni ppr une dynamo tachymétrique digitale 111, tournant en synchronisme avec le moteur d'entraînement 102. Le comparateur fournit un signal de sortie à un régulateur à quatre cadrans 112 qui règle ensuite la vitesse du moteur d'entraînement 102 par l'intermédiaire d'un circuit conventionnel de réglage à boucle fermée.

[0014] Comme cela a été mentionné précédemment en référence à la fig. 1, lorsque la bobine 3, portée par la broche 2, arrive à sa fin, l'extrémité du matériau d'emballage est arrachée et sera détectée par un détecteur de fin de bande qui transmet, après un retard programmé qui est lui-même une fonction de la vitesse de la machine, un signal de fin de bande à l'électro-aimant 21. Cette impulsion d'excitation provoque le déplacement de la tige 20 portant, à son extrémité, le rouleau 17 qui est ainsi amené dans sa position 17', en appui sur le rouleau 22, pour retourner dans sa position initiale à la fin de l'impulsion d'excitation. Au préalable, l'extrémité de la bande 35 de la bobine 33 a été amenée manuellement sur le rouleau 22 et munie, à sa surface supérieure, d'une bande adhésive à double face, de sorte que l'appui du rouleau 17 sur le rouleau 22 engendre un collage de l'extrémité terminale de la bobine 3. sur le début de la bande de la bobine 33.

[0015] Simultanément, le début du signal actionnant l'électro-aimant 21 engendre également le cycle de commutation du moteur 4 sur le moteur 34 et de l'ensemble des éléments satellites du dévidoir 1 sur les éléments satellites du dévidoir 31. Au moment de cette commutation, le moteur 34 est arrêté. Sous l'action de la tension exercée sur le matériau d'emballage entraîné par les rouleaux 24 et 25, le bras 43 se déplace dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre et actionne l'interrupteur de sécurité 59. Cet interrupteur enclenche le moteur 34, le bras 43 adoptant une position d'équilibre fonction du diamètre momentané de la bobine 33. Comme précédemment, en fin de course un détecteur 61 fournit un signal de fin de bande qui agit en particulier sur l'électro-aimant 21, pour coller l'extrémité de la bande 35 sur une nouvelle bande 5, qui aura entre-temps été mise en place sur le dévidoir 1.

[0016] La présente invention permet d'approvisionner en continu, de façon précise et efficace, une machine à emballer en un matériau d'emballage de très faible épaisseur. Grâce au détecteur électronique de fin de bande et à la commande électromécanique du collage d'une fin de bande au début de la bande suivante, il est possible d'obtenir, à chaque changement de bobine, un tronçon de matériau d'emballage en double épaisseur, de Jongueur constante, cette longueur étant aussi réduite que possible.

Revendications

1. Dispostif d'approvisionnement en matériau d'emballage, d'une machine à emballer, comprenant deux dévidoirs portant chacun une bobine de matériau d'emballage sous forme de bande, ces dévidoirs étant alternativement mis en service pour assurer un approvisionnemnt continu de la machine, caractérisé en ce qu'il comporte deux servomoteurs d'entraînement, pour entraîner de façon indépendante les deux dévidoirs, un dispositif d'entraînement du matériau d'emballage, deux dispositifs de codage et de détection, pour fournir un signal de commande réglant la vitesse d'entrainement dévidoirs, en fonction de la vitesse d'entraînement du matériau d'emballage et du diamètre instantané de la bobine en service, deux détecteurs de fin de bande et un dispositif pour assembler automatiquement la fin de la bande du matériau d'amballage de la bobine en service sur le début de la bande provenant de la bobine suivante, ce dispositif comprenant une presse pour appliquer les deux extrémités de bandes l'une sur l'autre et un dispositif de commande de cette presse, agencé pour recevoir un signal de détection de fin de bande par l'un des deux détecteurs de fin de bande et pour commander ladite presse, après un retard dépendant de la vitesse d'entraînement du matériau d'emballage.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux dispositifs de codage et de détection comportent chacun un bras pivotant autour d'un axe fixe, dont la position d'équilibre à chaque instunt est déterminée par la tension exercée par le matériau d'emballage et la force de rappel exercée par un ressort, ladite position d'équilibre étant une fonction du diamètre instantané de la bobine de matériau d'emballage en service, un segment arqué portant un codage, solidaire d'une des extrémités de chacun de ces bras et un détecteur agencé pour détecter ledit codage et transmettre un signal de correction de la vitesse d'entraînement du dévidoir correspondant, en fonction du diamètre de la bobine portée par ce dévidoir.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif pour assembler automatiquement deux bandes de matériau d'emballage provenant de deux bobines entrant en service successivement, comporte un électro-aimant, agencé pour agir sur une presse, ladite presse comportant un rouleau mobile monté sur un support pivotant et un rouleau fixe, les extrémités des bandes à assembler étant momentanément pressées entre les deux rouleaux.

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux rouleaux d'entraînement du matériau d'emballage et un générateur d'impulsions tournant en synchronisme avec les rouleaux, ledit générateur d'impulsions étant agencé pour fournir un signal dit consigne de vitesse au servomoteur d'entraînement du dévidoir momentanément en service.

5. Dispositif selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce qu'il comporte un multiplicateur digital pour corriger la consigne de vitesse, en fonction du signal de correction transmis par le détecteur de codage.

Dessins