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

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 galetssupports 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 EP.A.0048656).

[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] On connait par le brevet US-A-2 846 835 un dispositif pour la pose et le centrage d'une gaine autour d'un objet qui comprend un mandrin flottant à la verticale, soutenu par des moyens de sustentation et muni dans sa partie inférieure d'une pièce mobile verticalement, et des moyens pour actionner la pièce mobile depuis l'extérieur. Selon ce brevet, le matériau de la gaine est pincé entre des pinces montées pivotantes et la pièce mobile verticalement, qui présente la forme d'un manchon coulissant sur le mandrin à l'intérieur de la gaine. Les pinces sont abaissées de telle sorte que l'extrémité inférieure du mandrin vient coiffer la tête de l'objet, le manchon suit le mouvement des pinces, et un tronçon de gaine est ainsi descendu sur l'objet.

[0006] Selon une variante de ce brevet, la gaine est descendue en étant pincée entre des galets et des doigts mobiles situés à l'intérieur de la gaine. Cependant un tel dispositif est désavantageux en ce que la gaine n'est pas libre de tout mouvement, ce qui peut être gênant lorsque le dispositif comporte des moyens d'avance de gaine cadencés. En outre, pour coiffer la tête de l'objet, il faut que le mandrin soit abaissé tout entier sur ladite tête, ce qui est souvent en pratique impossible ou indésirable.

[0007] On connait en outre par le brevet FR-A-2300009 une machine pour la pose d'un bandeau étirable ou élastique autour d'un groupe d'objets. Selon ce brevet, un chassis intérieur est entraîné verticalement depuis l'extérieur à travers une courroie, à l'aide de moyens à galets coopérant à travers ladite courroie Cependant, dans ce brevet encore, la descente du chassis intérieur est effectuée depuis l'extérieur sans que la courroie conserve son autonomie.

[0008] La présente invention a pour but d'obvier aux inconvénients précités et de proposer un dispositif de pose et de centrage d'une gaine sur un objet dans lequel une continuité provisoire puisse être assurée entre un mandrin et la tête dudit objet à partir de l'extérieur sans faire obstacle aux libres mouvements de la gaine, souvent commandés par un dispositif indépendant sans avoir à faire descendre sur ledit objet le mandrin tout entier.

[0009] A cet effet, la présente invention concerne un dispositif pour la pose et le centrage d'une gaine ou d'un manchon thermoplastique autour d'un objet selon la revendication 1 annexée.

[0010] Selon un autre aspect, la présente invention concerne un dispositif pour la pose et le centrage d'une gaine ou d'un manchon thermoplastique autour d'un objet selon la revendication 4 annexée.

[0011] 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.

[0012] Tel que représenté 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 à 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.

[0013] 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 EP-A-0048656. A l'intérieur du rétrécissement 2, les roulettes 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.

[0014] 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.

[0015] Comme on peut le voir sur la figure 4 très schématique, les roulettes 13 sont portées par des bras-supports 15 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.

[0016] 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'empreinte vient se recoller sur le mandrin.

[0017] Lorsque l'empreinte 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 (serti d'une boîte 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 europeen précité) est effectuée lorsque la gaine est arrivée en bas du récipient.

[0018] 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 points 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.

[0019] D'autres modes de réalisation et variantes entrent dans le cadre du procédé général de l'invention et seront brièvement décrits ci-dessous.

[0020] 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.

[0021] Par ailleurs, le bras support 15 peut ne pas pivoter et s'écarter du mandrin 1 pendant la remontée du 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.

[0022] 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 11 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 ressort 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.

[0023] 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. Dispositif pour la pose et le centrage d'une gaine ou d'un manchon thermoplastique (7) autour d'un objet, du type comprenant un mandrin flottant (1) à la verticale soutenu par des moyens de sustention (3-6) et muni dans sa partie inférieure d'une pièce (8-12) mobile verticalement, et des moyens (13, 13', 15) pour actionner la pièce mobile depuis l'extérieur, caractérisé en ce qu'à l'extrémité inférieure de la pièce mobile est fixée une empreinte (9) destinée à coiffer la tête de l'objet à manchonner, et en ce que les moyens d'actionnement comprennent au moins un galet (12) solidaire de la pièce mobile et disposé dans un évidement (14) du mandrin (1), apte à coopérer par contact à travers ladite gaine (7) avec au moins une roulette associée (13) montée sur un bras-support (15) et actionnée à partir de l'extérieur du mandrin pour venir en appui vers le bas, à cadence prédéterminée, sur le galet, chaque galet et chaque roulette étant libres en rotation de manière à conserver l'indépendance des mouvements de la gaine autour du mandrin.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque bras-support (15) est à pivotement et apte à s'écarter du mandrin puis à revenir en position de contact entre le galet (12) et la roulette associée (13) à cadence prédéterminée.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'il comprend en outre un moyen à ressort de rappel (11) agencé pour ramener la pièce mobile (9) en une position haute subséque- ment au mouvement vers le bas exercé par les moyens d'actionnement (12, 13, 15).

4. Dispositif pour la pose et le centrage d'une gaine ou d'un manchon thermoplastique (7) autour d'un objet, du type comprenant un mandrin flottant (1) à la verticale, soutenu par des moyens de sustentation (3-6) et muni dans sa partie inférieure d'une pièce (8-12) mobile verticalement et des moyens (13, 13', 15) pour actionner la pièce mobiie depuis l'extérieur, caractérisé en ce qu'à l'extrémité inférieure de la pièce mobile est fixée une empreinte (9) destinée à coiffer la tête de l'objet à manchonner, et en ce que les moyens d'actionnement comprennent au moins un gelet (12) solidaire de la pièce mobile et disposé dans un évidement du mandrin (1), apte à coopérer par contact à travers ladite gaine avec au moins une paire de roulettes associées (13, 13') montées sur un bras-support (15) et actionnées à partir de l'extérieur du mandrin pour antraîner verticalement le galet dans les deux sens, à cadence prédéterminé, chaque galet et chaque roulette étant libres en rotation de manière à conserver l'indépendance des mouvements de ladite gaine autour du mandrin.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un seul ensemble bras-support (15) paire de roulettes (13, 13') galet (12), installé au-dessous ou au-dessus des moyens de sustentation.

Claims

1. Device for fitting and centering of a sheath or a thermoplastic sleeve (7) around on object, of type comprising a vertically floating mandrel (1) supported by sustentation means (3-6) and provided in its lower part with a vertically movable part (8-12) and means (13, 13', 15) for actuating the movable part from the outside, characterized by the fact that, on the lower end of the movable part is fastened a mold member (9) adapted to engage the head of the object which is to be sheathed and that the means (13, 13', 15) comprise at least a roller (12) locked with the movable part and located in a recess (14) of the mandrel (1), suited to cooperate by contact through the said sheath (7) with at least an associated wheel (13) mounted on a support arm (15) and actuated from the outside of the mandrel in order to lean on, in low position, at a predetermined rate, the roller (12), each roller and wheel being free in rotation to preserve the independance of the movements of the sheath around the mandrel.

2. Device according to claim 1, characterized by the fact that each support arm (15) is pivoting and able to deviate from the mandrel then to come again in contact position between the roller (12) and the associated wheel (13), at a predetermined rate.

3. Device according to claim 2, characterized by the fact that it comprises besides a mean with a return-spring (11) disposed to bring back the movable part in a high position subsequently to the movement to the low position exerted by the actuating means (12, 13, 15).

4. Device for fitting and centering of a sheath or a thermoplastic sleeve (7) around an object, of type comprising a vertically floating mandrel (1) supported by sustentation means (3-6) and provided in its lower part with a vertically movable part (8-12) and means (13, 13', 15) for actuating the movable part from the outside, characterized by the fact that, on the lower end of the movable part is fastened a mold member (9) adapted to engage the head of the object which is to be sheathed and that the means for actuating comprise at least a roller (12) locked with the movable part and located in a recess of the mandrel (1), suited to cooperate by contact through the said sheath with at least on pair of associated wheels (13,13') mounted on a support arm (15) and actuated from the outside of the mandrel in order to vertically drive the roller in the two directions, at a predetermined rate, each roller and each wheel being free in rotation to preserve the independance of the movements of the said sheath around the mandrel:

5. Device according to claim 4, characterized by the fact that it comprises only one unity support arm (15)-pair of wheels (13, 13')-roller (12), located below or above the sustentation means.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Anbringen und Zentrieren einer thermoplastischen Ummantelung oder Muffe (7) um einen Gegenstand, mit einem vertikalen Treibdorn (1), der durch Stützeinrichtungen (3-6) gehalten wird und in seinem unteren Bereich einen vertikal beweglichen Teil (8-12) aufweist, und mit Einrichtungen (13, 13', 15), die den beweglichen Teil nach außen betätigen, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des beweglichen Teils ein Stempel (9) befestigt ist, der dazu bestimmt ist, den Kopf des zu umhüllenden Gegenstandes abzudecken, und daß die Treibeeinrichtungen zumindest eine an den beweglichen Teil befestigte und in einer Ausnehmung (14) des Dorns (1) gelagerte Walze (12) aufweisen, die durch Kontakt quer über die Ummantelung (7) mit mindestens einer zugeordneten Rolle (13) zusammenwirken kann, die an einem Stützarm (15) angebracht ist, vom Äußeren des Domes ausgehend betätigt wird und sich mit vorbestimmter Geschwindigkeit nach unten auf die Walze (12) stützt, wobei jede Walze und jede Rolle in ihrer Drehung frei ist, sodaß die Unabhängigkeit der Bewegungen der Ummantelung um den Dorn aufrechterhalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stützarm (15) drehbar gelagert ist und sich mit vorbestimmter Geschwindigkeit vom Dorn entfernen und dann wieder in die Kontaktstellung zwischen der Walze (12) und der zugeordneten Rolle (13) gelangen kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem eine Rückstellfeder-Einrichtung (11) vorgesehen ist, um den beweglichen Teil (9) nach der durch die Treibeeinrichtung (12, 13, 15) ausgeübten Bewegung nach unten in eine erhöhte Stellung zurückzubringen.

4. Vorrichtung zum Anbringen und Zentrieren einer thermoplastischen Ummantelung oder Muffe (7) um einen Gegenstand, mit einem vertikalen Treibdorn (1), der durch Stützeinrichtungen (3-6) gehalten wird und in seinem unteren Bereich einen vertikal beweglichen Teil (8-12) aufweist und mit Einrichtungen (13, 13', 15), die den beweglichen Teil nach außen treiben, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des beweglichen Teils ein Stempel (9) befestigt ist, der dazu bestimmt ist, den Kopf des zu umhüllenden Gegenstandes abzudecken, und daß die Treibeeinrichtungen zumindest eine an den beweglichen Teil befestigte und in einer Ausnehmung des Dorns (1) gelagerte Walze (12) aufweisen, die durch Kontakt quer über die Ummantelung mit mindestens einem Paar von zugeordneten Rollen zusammenwirken kann, die an einem Stützarm (15) angbracht sind, vom Äußeren des Dornes ausgehend betätigt werden und die Walze vertikal mit vorbestimmter Geschwindigkeit in beide Richtungen antreiben, wobei jede Walze und jede Rolle in ihrer Bewegung frei ist, sodaß die Unabhängigkeit der Bewegungen der Ummantelung um den Dorn aufrechterhalten wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige aus Stützarm (15), Rollenpaar (13, 13') und Walze (12) bestehende Einheit vorgesehen ist, die unter- oder oberhalb der Stützeinrichtungen angebracht ist.

Dessins