MACHINE INDUSTRIELLE D'APPLICATION DE FILMS DE PROTECTION TEMPORAIRE OU PERMANENT SUR SURFACES PLANES AGISSANT SIMULTANEMENT SUR DEUX FACES DISPOSANT D'UN SYSTEME DE DECOUPE DU FILM ET DE POSITIONNEMENT BORD A BORD OU AVEC MARGE, S'ADAPTANT AUTOMATIQUEMENT AUX CHANGEMENTS DES PIECES A TRAITER, SELON PROCEDE ELECTROSTATIQUE L'invention est relative à une machine industrielle d'application verticale de films de protection temporaire ou permanent sur surfaces planes disposant d'un système automatique de découpe du film, de positionnement bord à bord ou avec marge (notamment dans le cadre du pelliculage de vitres, aux fins de monter le vitrage sur le bâti de portes ou fenêtres sans altérer la protection provisoire ; la vitre ayant reçue une réservation) agissant simultanément sur les deux faces et s'adaptant automatiquement aux changements de format des pièces à traiter, selon un procédé électrostatique de tenue en position du film sur le rouleau applicateur .

Etat des sachant :

Besoins :

Les besoins en pelliculage provisoire ou permanent double face se présentent dans de nombreuses activités industrielles, notamment dans le domaine de l'industrie verrière du bâtiment.

Majoritairement les industriels verriers du bâtiment vendent leur verre sans protection provisoire, celle- ci pouvant être placée (ce qui n'est pas une obligation) à postériori soit par le fabricant de fenêtre qui a placé le verre sur le bâti de l'ouvrage fini prêt à être installé, soit encore par l'entreprise de bâtiment en charge de l'ouvrage. Les opérations de protection des ouvrages nécessitent beaucoup de main d'ceuvre et représentent un coût important en raison de l'application rendue manuelle du fait de l'installation sur le bâti. D'autre part, avant le montage des menuiseries et l'installation sur le chantier de construction, les vitrages sont transportés, stockés et manipulés à plusieurs reprises créant autant de risques de rayure ou d'altération. En conséquence le taux de non-conformité dû aux désagréments des vitrages sur chantiers est important, en raison des altérations provoquées par le manque de protection temporaire. Pour limiter la non qualité résultant de ces désagréments, des industriels verriers (et d'autres secteurs d'activités fournissant des ouvrages ^~ planes) souhaitent placer des films temporaires en usine de façon automatique et sans altérer la productivité sur la ligne de fabrication. C'est pourquoi ils sont intéressés à trouver une solution de pelliculage simultanée aux deux faces du vitrage, avec une réservation sur tout le périmètre de la vitre en ce que le film de protection temporaire doit être installé sur son bâti sans avoir à retirer une partie de la protection temporaire. En effet le périmètre du vitrage vient s'encastrer dans la feuillure des menuiseries (ou son équivalent) qui emprisonne le verre et lui permet de se maintenir dans l'ouvrage. Il importe donc que l'application d'un film de protection temporaire s'arrête à la dimension du périmètre de vitrage une fois celui-ci encastré, sans quoi le film de protection serait pincé entre le vitrage et la menuiserie, empêchant au film de s'enlever facilement à la fin du chantier. Les industriels verriers ont une autre contrainte en ce que les produits verriers fabriqués sont constamment de dimensions différentes, et que la fabrication intervient en continue quel que soit les

FEU I LLE DE REMPLACEM ENT (RÈG LE 26) dimensions demandées, de telle façon que les vitres sortent de fabrication les unes après les autres quelques soient les dimensions (les lignes d'assemblages de vitrages sont conçues pour la fabrication de grandes quantités de produits avec des dimensions différentes, et pas pour de grandes séries de vitrages d'une même dimension ; tandis qu'elles produisent généralement un vitrage en moins d'une minute). Il importe donc que durant le cycle de fabrication, la technologie de filmage automatisée détecte d'elle- même la dimension de la vitre et qu'elle place la protection sur les deux faces sans aucune intervention humaine.

Une autre contrainte pour les industriels verriers tient au fait que pour des gains évidents de places au sol, les fabricants de vitrage fabriquent, stockent et manutentionnent généralement leurs produits de façon verticale ; ce qui indique que le procédé de pelliculage doit se réaliser de façon à acheminer, filmer et libérer les substrats de façon verticale, généralement incliné à 6°.

En matière de technologies existantes :

En l'état de la connaissance, nous distinguons quatre technologies se rapportant partiellement à la présente invention (filmage provisoire en position plus ou moins verticale avec réserves périphériques), sachant qu'aucune ne répond au principe de pelliculage simultané sur les deux faces :

La première technologie a fait l'objet d'un brevet N° FR2852553 est relative à un procédé vertical de dépose de films sur des substrats tels que plaques de verres, pouvant démarrer le pelliculage à une distance des bords de la vitre, se caractérisant en ce que le film est constitué de plusieurs laizes (selon la dimension de l'ouvrage) et posé en autant de bandes qu'il est nécessaire, avec une technologie de maintien du film en position par aspiration (revendication 19) et un autre dispositif de coupe du film par fil chauffant (revendication 20). Cette technologie comporte plusieurs inconvénients en ce que le film n'est pas tenu avec une extrême précision, ce qui occasionne une tolérance de position du film sur le vitrage large. Il y a de plus la nécessité d'un rouleau finisseur qui tient au fait que la technologie de tenue de film par aspiration ne permet pas d'obtenir une bonne application du film sur sa partie en contact avec la rampe d'aspiration. De plus le principe de coupe du film à chaud ne permet pas une coupe précise en raison de la brûlure du film qui créé des mini vagues sur le film à l'endroit de la coupe. Enfin le brevet indique que la technologie pourrait intervenir en application simple ou double face, sans qu'il soit précisé la façon d'y parvenir, au point qu'aucune revendication ne permet d'alléguer une technologie permettant d'aboutir au recouvrement des deux faces en simultané.

Un second brevet US 7691220 a été déposé par le même inventeur à la suite du premier brevet (même figure 3) détaille la technologie de dépose du film avec tenue de celui-ci par rampe d'aspiration et le principe de coupe à chaud, cette technologie étant très différente de celle de la présente demande qui repose sur un principe électrostatique qui présente une meilleure précision de coupe et des temps de traitement plus rapides puisqu'il n'est plus besoin d'avoir l'intervention d'un rouleau finisseur. Une troisième technologie (qui n'a pas fait l'objet de protections industrielles) est également basée sur les principes comparables de dépose de film avec gestion des marges de vitres. Elle a été mise en œuvre par la société Cardinal (US) selon un procédé similaire de dépose de laizes, le substrat était positionné plus ou moins verticalement comme pour les autres technologies. En revanche la grande distinction avec les précédentes technologies est que le module de pelliculage se déplace sur le verre (alors que sur les autres inventions, c'est le verre qui se déplace sous le module de pelliculage). En aucun cas, cette machine ne permet d'obtenir un pelliculage des deux faces qu'il soit ou non instantané.

La quatrième technologie (et celle qui se rapporte le plus au présent brevet) a été déposée par le présent inventeur sous le N° de demande 1601085. Elle se rapporte à une machine industrielle d'application de films de protection temporaire ou permanent à l'horizontale disposant d'un système automatique de découpe, de positionnement et d'application du film sur le support à traiter selon un procédé « bord à bord » sans constituer de déchet de film ou de bavette, caractérisé par : Un module de pelliculage doté d'un rouleau applicateur, d'une barre de charge électrostatique, d'un module de coupe pour couper le film, d'un contre rouleau, d'un vérin supportant le module de pelliculage ; et d'autres modules de détour de compensateur, de systèmes de convoyage et de positionnement du substrat, et d'un asservissement approprié. Cette machine, qui intègre une technologie de tenue de film électrostatique, se distingue de la présente invention en ce que le pelliculage s'effectue en une face de façon horizontale (elle est destinée à d'autres applications que les produits verriers planes). En revanche des principes technologiques sont proches en ce que l'on y retrouve le procédé de tenue et de positionnement électrostatique du film, ainsi qu'un module de pelliculage qui la compose comparable à quelques détails.

En conséquence c'est aux fins de répondre aux besoins d'une application verticale de films de protection temporaire ou permanent sur surfaces planes, tout en disposant d'un système automatique de découpe, de positionnement bord à bord ou avec marge agissant simultanément sur les deux faces et s'adaptant automatiquement aux changements de format des pièces à traiter, selon un procédé de positionnement et de maintien du film électrostatique, que la présente invention est déposée. Elle se veut d'apporter :

Une application simultanée sur les deux faces avec ou sans réservation de marges,

Une meilleure précision de coupe que les technologies à aspiration et de coupe à chaud,

La rapidité nécessaire pour s'intégrer dans une chaîne de fabrication sans altérer sa productivité.

Présentation de l'invention :

L'invention est relative à une machine industrielle d'application verticale de films de protection temporaire ou permanent sur surfaces planes disposant d'un système automatique de découpe du film, de positionnement bord à bord ou avec marge (notamment dans le cadre du pelliculage de vitres, aux fins de monter le vitrage sur le bâti de portes ou fenêtres sans altérer la protection provisoire ; la vitre ayant reçue une réservation) agissant simultanément sur les deux faces et s'adaptant automatiquement aux changements de format des pièces à traiter, selon un procédé de positionnement et de maintien en position du film sur le rouleau applicateur par charge électrostatique, se caractérisant par :

- Une structure d'ensemble (figure 1), dit aussi bâtit, composée de : o Au moins un rouleau introducteur motorisé (a) en position fixe et ou moins un rouleau introducteur libre (b) et mobile horizontalement actionné par des vérins (c), symétrique(s) au(x) rouleau(x) motorisé(s), pour convoyer et positionner le produit à protéger en entrée. o Une cellule de détection (d) après le ou les rouleaux introducteurs (a et b) pour déterminer la position du substrat.

o Au moins un rouleau éjecteur motorisé en position fixe (e) et au moins un rouleau éjecteur libre et mobile (f) se déplaçant horizontalement et actionné par vérin(s) (g), symétrique(s) au(x) rouleau(x) motorisé(s), pour convoyer et positionner le produit à protéger en sortie. o Deux poutres verticales avec guidages linéaires (h) et deux ensembles de déplacements verticaux (i) pour le mouvement et le positionnement vertical des modules de pelliculage (figures 2 et 3).

- De deux modules de pelliculage conçus selon la technologie de la demande de brevet N° 1601085, soit :

o Un module de pelliculage face avant (r) (figure 2) monté sur vérin avec un guidage linéaire (j) pour se positionner horizontalement à la distance nécessaire en fonction de l'épaisseur du substrat à protéger et exercer la pression adéquate de laminage.

o Un module de pelliculage face arrière (s) (figure 3) mobile sur un système de biellettes (k) comportant deux positions : rentré (le module n'est pas au contact du substrat), sortie (il est positionné au point zéro), le rouleau applicateur (I) étant parallèle et dans le prolongement des rouleaux introducteur (a) et éjecteur (e) pour laminer le substrat.

- Un automate doté d'un programme appelé à piloter les différents modules de la machine en fonction de la dimension des supports à traiter.

Chaque module de pelliculage (r et s) est composé de :

Un rouleau applicateur (I) qui lamine le film sur le support.

Une barre de charge électrostatique (m) connectée à un générateur de charge, et positionnée à une distance entre 5 et 25 mm du rouleau applicateur (I), permettant au film d'adhérer au rouleau applicateur (I) en conservant précisément sa position.

- Un module de coupe (n) destiné à couper le film en contact avec le rouleau applicateur (I) à une distance de l'axe inférieur du rouleau équivalente à la distance entre l'axe inférieur du rouleau applicateur (I) et le bord arrière du substrat plus la marge (dite aussi réservation) qui devra être conservée conformément aux paramétrages de l'opérateur.

Un rouleau de détour (o) qui permette de conserver un angle précis entre la bobine de film et le rouleau applicateur (I).

- Un contre rouleau en silicone (p) qui augmente la surface de contact entre le film et le rouleau applicateur (I) aux fins de positionner le film sous la barre de charge et maintenir le film sur le rouleau (I).

Un mandrin porte bobine de film (q) équipé d'un système de frein de déroulage. Au regard de la demande de brevet N° 1601085, le module de pelliculage (r et s) se distingue en ce qu'il intègre le rouleau de détour (o) et le mandrin porte bobine (q).

Le fonctionnement de la machine est le suivant :

L'opérateur dépose un vitrage sur le convoyeur d'entré et lance le cycle.

Le verre se déplace vers la machine, celle ayant été informée par d'autres moyens (détection automatique, information de la ligne ou de l'opérateur) permettant de calculer le nombre de laizes nécessaire au recouvrement complet du vitrage.

Les deux modules de pelliculage (r et s) (figure 2 et 3) se positionnent à une certaine hauteur, de manière à ce que la partie basse de la bobine de film soit à la hauteur du bord bas du vitrage additionné de là hauteur de la marge (qui restera non protégée pour le montage des menuiseries). - Le verre se déplace latéralement, les rouleaux introducteurs (a et b) se referment et positionnent le vitrage entre les deux modules de pelliculage (r et s) (figures 2 et 3), bord du verre à une distance de l'axe des rouleaux applicateurs (I) équivalente à la marge qui doit rester libre pour le montage futur des menuiseries (information indiquée sur le panneau de commande), le bord du film étant positionné dans l'axe des rouleaux applicateurs (I).

- Le module de pelliculage face arrière (s) (figure 3) avance pour se positionner au point zéro, dans l'alignement des rouleaux introducteurs (a et b) et éjecteurs (e et f), en contact avec le produit à protéger.

Le module de pelliculage face avant (r) (figure 2) se referme, positionnant le rouleau applicateur (I) en contact avec le verre à protéger.

- Les rouleaux introducteurs (a et b) déplacent latéralement le verre, l'application du film se fait de part et d'autre.

Une cellule (d) détecte le bord arrière du verre, les rouleaux éjecteurs (e et f) prennent le relai des rouleaux introducteur (a et b) et positionnent le verre, bord arrière à une distance de l'axe du rouleau applicateur (I) équivalente à la distance entre l'axe du rouleau applicateur et le point de coupe plus la partie du verre qui doit rester non filmée.

Le module de coupe (n) se met en marche et coupe le film.

Les rouleaux éjecteurs (e et f) positionnent le verre, bord arrière à une distance de l'axe du rouleau applicateur (I) équivalente à la marge qui doit rester non filmée. Les modules de pelliculage (r et s) (figures 2 et 3) s'ouvrent, le verre recule, pendant q mêmes modules se positionnent à la bonne hauteur pour appliquer la bande suivante. Le cycle recommence.

Figures :

1/4 vue de la structure sans la pelliculeuse 2/4 module de pelliculage avant 3/4 module de pelliculage arrière

4/4 machine assemblée dotée de convoyeurs introducteur et éjecteur

Glossaire : a) rouleau introducteur motorisé

b) rouleau introducteur libre

c) vérin rouleau introducteur

d) cellule de détection

e) rouleau éjecteur motorisé en position fixe

f) rouleau éjecteur libre et mobile

g) vérin rouleau éjecteur

h) poutres verticales avec guidages linéaires

i) ensembles de déplacements verticaux

j) guidage linéaire module de pelliculage avant

k) système de biellettes module pelliculage arrière

D rouleau applicateur

m) barre de charge électrostatique

n) module de coupe

o) rouleau de détour

P) contre rouleau en silicone

q) porte bobine de film

r) module de pelliculage avant

s) module de pelliculage arrière