Brevet FR2235052A1 — publié le 19750124

L'invention concerne un procédé et une machine d'emballage par déformation d'un film en matière plastique chaud. On connaît principalement trois types de procédés d'emballage d'un corps sous un film de matière plastique. Dans le premier type de procédé, le corps à emballer est placé dans une housse en matière plastique fabriquée soit directement sur le corps à emballer soit préalablement et rapportée ensuite sur le corps. Ce premier type de procédé a notamment comme inconvénient que les dimensions de la housse ne sont pas parfaitement ajustées à celles de l'objet ce qui-entraine des jeux dimensionnels indésirables entre la housse et l'objet, accroissant les risques d'accrochage et de déchirure du film de matière plastique. Pour pallier cet inconvénient, on a proposé le deuxième type de procédé utilisant un film thermo rétractable. Ce deuxième type de procédé est utilisé soit à partir d'une housse comme dans le premier type de procédé décrit, soit à partir d'une gaine de matière plastique déjà constituée. L'inconvénient majeur du procédé par emballage sous film thermo rétractable est que le film n'épouse pas parfaitement le=contour du corps à emballer de sorte que les cavités ou les parties creuses du corps ne sont pas remplie s. Le troisième et dernier type de procédé connu est l'emballage par le vide qui peut faire l'objet de deux variantes Dans la première variante ou procédé Skinpak, on utilise une feuille de matière plastique et un support. Dans la seconde variante, il n'y a pas de support mais on utilise par contre deux f euilbsen matière plastique. L'une ou autre des deux variantes sont d'un emploi limité à des corps de dimensions relativement faibles et présentent en outre-l'inconvénient que l'épaisseur du film est irrégulière puisque les zones de film en contact avec le corps ne sont pas étirées et ont donc une épaisseur plus grande que les zones du film étirées. En résumez les inconvénients des procédés connus jusqu'à présent sont les suivants dans les trois procédés connus, il se forme des plis inesthétiques et genants et les cadences de fabrication sont faibles du fait d'une part importante de main d'oeuvre, notamment dans le cas d'objets de forme compliquée ou dans le cas d'objets à traiter en plusieurs étapes. En outre, le premier et le deuxième type de procédés connus présentent les inconvénients d'entraîne une surabondance de film et des pert es importantes, ce qui se traduit par un coût de revient très élevé, de nécessiter une -main d'oeuvre importante pour des objets de forme complexe et de laisser des jeux dimensionnels entre le corps et ltemballage accroissant le risque d'accrochage et de déchirure du film. Dans le deuxième et le troisième procédé connus, l'épaisseur du film après emballage n'est pas constante de sorte que les zones d'épais seur la plus faible constituent des amorcesde rupture ou de déchirure du film. Enfin, le troisième procédé connu présente l'inconvénient de néces- siter des installations onéreuses et complexes inadaptées à des corps à emballer de volume important ou de forme complexe. L'invention vise à remédier à ces inconvénients et à cet effet elle propose un procédé d'emballage d'un corps de forme quelconque dans un film en matière plastique obtenu à partir d'au moins une feuille initialement plane placée d'un cté du corps caractérisé en ce qu' on déforme la ou au moins une des feuilles pour quelle présente une surface incurvée à convexité dirigée vers le corps, on effectue un déplacement relatif du corps par rapport à la feuille préalablement incurvée, l'un en direction de 1' autre pour que le corps et la feuille incurvée viennent d' abord en contact l'un sur l'autre, que cette feuille soit ensuite progressivement déformée par le corps jusqu'à le recouvrir au moins partiellement et venir enfin en contact avec la partie restante de film de manière que le corps soit totalement recouvert de film, on solidarise la feuille initialement incurvée et la partie restante de film l'un avec l'autre dans la ou les zones ou elles sont en contact. Selon une autre caractéristique, l'invention propose une machine d'emballage d'un corps de forme quelconque dans un film en matière plasti que obtenu à partir d'au moins une feuille initialement plane placée d'un côté du corps à emballer, caractérisée en ce quelle comprend au moins un ensemble de moyens de préhension d'une feuille en matière plastique, des moyens de déformation associés à cet ensemble de moyens de préhension, destinés à déformer la feuille maintenue par les moyens de préhension pour -qu'elle présente une surface incurvée à convexité dirigée vers le corps, des moyens pour déplacer 1 'un par rapport à l'autre les moyens de préhension et le corps pour pouvoir rapprocher ou au contraire eloigner l'un de l'autre le corps et la feuille préalablement déformée, et des moyens de jonction de la feuille déformée soit avec elle-meme, soit avec la partie restante du film. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir un emballage parfait tant au point de vue mécanique (pas d'amorce de rupture ou de déchirure) qu'au point de vue esthétique (pas de plis superflus). Le procédé permet également de minimiser le s chutes et déchets de film, ce qui se traduit par un prix de revient amélioré. Enfin, le procédé permet l'emballage de corps ou de groupes de corps de nombre ou de dimensions différents à partir de feuilles de dimensions standard. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante enréférence au dessin annexé dans lequel Les figures 1, 2, 3 et 4 sont des vues schématiques en élévation illustrant l'état initial, les étapes intermédiaires et l'état final du procédé selon l'invention. Les figures 5 et 6 sont deux vues en coupe axiale ilustrant le procédé dans le cas dl un corps à emballer présentant un trou central. Les figures 7 et 8 sont deux vues en coupe axiale illustrant une variante du procédé appliqué à un corps présentant un trou central. Les figures 9 et 10 représentent schématiquement les deux étapes d'une variante possible du procédé dans le cas d'un corps à trou central. Les figures 11 et 12 représentent schématiquement les deux étapes d'une autre variante possible du procédé. Sur les figures 1 à 4 est représenté un corps 1 à emballer tel qu'un véhicule automobile. A l'état initial, deux feuilles de matière plastique, ne feuille supérieure 2 et une feuille inférieure 3 sont maintenues tendues de part et d'autre du véhicule automobile 1. La première étape du procédé consiste à déformer à chaud l'une des deux feuilles, la feuille supérieure 2 par exemple, pour qu'elle se présente sous la forme d'une surface incurvée à convexité dirigée vers le véhicule automobile 1. Cette déformation est obtenue par un chauffage préalable de -la feuille 2 en vue de la ramollir, suivie de l'application à la feuille ramollie de contraintes en vue de lui donner la forme incurvée désirée et le degré de convexité souhaité(figure 2). Le chauffage de la feuille peut are réalisé par tous les procédés connus tels que convexion, conduction, rayonnement, induction, etc. La déformation de la feuille ramollie est obtenue par exemple, par application d'un fluide sous pression sur la face de la feuille 2 opposée au véhicule automobile 1 (schématisé par les flèches 4 sur la figure 2). Ce mode de déformation de la feuille 2 permet d'agrandir notablement de façon connue et réglable, la surface initiale de la feuille tout en gardant son épaisseur constante. La deuxième étape du procédé consiste à déplacer l'un par rapport à l'autre la feuille incurvée 2 et le véhicule automobile 1 afin que le véhicule 1 vienne d'abord en contact avec la feuille 2 et déforme ensuite cette feuille jusqu'à ce que le véhicule soit partiellement recouvert de film. La nouvelle déformation de la feuille 2 est le résultat de la pénétration du véhicule 1 dans le volume convexe initial formé par la feuille incurvée (figure 3). En meme temps qu'a lieu le déplacement relatif du véhicule 1 par rapport à la feuille supérieure 2, on déforme la feuille inférieure 3 pour qu'elle présente une surface incurvée à convexité dirigée vers le véhicule et qu'elle vienne en contact avec la feuille supérieure 2 déformée. La déformation de la feuille inférieure 3 est obtenue de la mime manière que celle de la- feuille supérieure 2 ctest-à-dire par chauffage préalable suivi de l'application de contraintes déformant la feuillue. La dernière étape du procédé consiste à solidariser la feuille supé rieure 2 et la feuille inférieure 3 l'une avec l'autre dans la zone 5 où elles sont en contact. Cette solidarisation est effectuée par collage, soudage, agrafage ou tout autre procédé connu. Dans un cas particulier, la solidarisation est obtenue par auto-soudage : Les feuilles supérieure 2 et inférieure 3 étant maintenues à l'état ramolli et chaud, les pressions de déformation des feuilles soit telles que ces dernières se scellent l'une à l'autre. Eventuellement, la solidarisation des feuilles supérieure 2 et inférieure 3 est accompagnée d'une découpe des parties surabondantes de film au voisinage de-la zone 5 figure 4). Selon une première variante du procédé, seule la feuille supérieure 2 par exereest déformée, la feuille inférieure 3 étant maintenue plane et tendue. Selon une. deuxième variante possible, on effectue un déplacement relia tif de la feuille inférieure 3 par rapport au véhicule 1 recouvert partiellement par la feuille supérieure 2. Dans une troisième variante possible, on applique temporairement à l'une ou/et l'autre des deux feuilles supérieure 2, inférieure 3 des contraintes déformant localement la feuille manière que celle-ci pénètre dans une cavité ou un creux du véhicule 1 sans aucune autre intervention. Sur les figures 5et 7et 8 scrt illustrées une quatrième et une cinquiè- me variantes possibles du procédé appliqué à un corps 14 annulaire ou comportant un trou central tel que pneumatique de véhicule automobile. Le corps 14 est logé, au moins en partie, dans une cuvette annulaire 15 de la feuille inférieure 3. Cette disposition résulte de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention à savoir la déformation à chaud de la feuille suivie d'un déplacement relatif de cette dernière par rapport au corps 14 à recouvrir. La feuille supérieure 2 incurvée ou non est ensuite rapprochée du corps 14 pour venir en contact avec la feuille supérieure 3 à tout emplacement souhaité du corps 14, soit par exemple sur sa face supérieure (figures 5 et 6), soit sensiblement dans un plan médian (figures 7 et 8). Dans la quatrième variante représentée sur les figures 5 et 6, on laisse subsister sur l'emballage une fois terminé une surface centr ale 16 formée par les feuilles supérieure 2 et inférieure 3 accolées et éventuellement solidaires?, recouvrant l'ouverture ou le trou central du corps 14. Dans la cinquième variante des figures 7 et 8, on élimine, après solidarisation des feuilles la surface centrale 16 jugée indésirable. Les figures 9 et 10 représentent les deux étapes d'une sixième va-riante du procédé, variante dans laquelle on utilise une seule feuille en matière plastique. Cette variante est plus spécifiquement applicable aux corps 14 annulaires ou comportant un trou central. On déforme d'abord la feuille 18 comme décrit précédemment. On place ensuite le corps sur la feuille 18 ce qai a pour effet de la déformer et.e lui conférer une forme en cuvette 15 dans laquelle est logé au moins partiellement le corps 14 (figure 9). Selon la présente variante, on continue à déformer la feuille 18 dans le même sens qu'initialement de sorte que la surface de la feuille 18 continue d'augmenter et ce jusqu. a ce que la feuille vienne en contact avec ellememe sur tort le pourtour du trou central du corps 14 et emprisonne donc ce corps (figure 10). Les zones de feuille 18 en contact sont solidarisées l'une sur l'autre dans ces-zones par n importe lequel des procédés déjà mentionnés. Eventuellement, les parties surabondantes de feuilles (la surface centrale 16 par exemple) peuvent être ultérieurement découpées. Les figures 11 et 12 représentent les deux étapes d'une septième variante possible dans laquelle une partie du film n'est pas nécessairement pla: ne mais peut présenter une forme quelconque. Un corps principal pré-emballé 19 est recouvert d'un film 20 épousant plus ou moins la forme du corps pr-incipal 19, Un corps secondaire 21 à emballer est placé-sur le film 2.0. Une feuille supérieure 2 est déformée et déplacée relativement par rapport auKcorps principal 19 et secondaire 21 comme vu jusqu'à présent de sorte que la feuille 2 vienne en contact avec le film 20 et puisee être solidarisé au film dans la zone de jonction. L'invention concerne également une machine d'emballage pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit. Cette machine comporte des moyens de préhension supérieurs 6 et des moyens de préhension inférieurs 7 respectivement destinés à maintenir la feuille supérieure 2 et la feuille inférieure 3 au voisinage de leurs bords externes. Ces moyens de préhension 6, 7 sont mécaniques (griffes) pneumatiques (ntouses), ou équivalents La machine comporte des moyens de chauffage supérieur s 8 et des moyens de chauffage inférieurs 9 destinés respectivement a chauffer la feuille supérieure 2 et la feuille inférieure 3. Des moyens de déformation supérieurs lo et inférieurs 11 associés respectivement aux moyens de chauffage supérieur s 8 et inférieurs 9 sont destinés à incurver les feuilles supérieure 2 et -inféneure 3 lorsque ces dernières ont été ramollies par.les moyens de chauffage 8, 9. Ces moyens de déformation 10, 11 peuvent notamment prendre la forme dl un réservoir de fluide sous pression placé de l'autre côté du véhicule 1 par rapport à la feuille correspondante. Des vannes supérieure 12 et inférieure 13 associées respectivement aux réservoirs supérieur et inférieur permettent de régler le passage du fluide sous pression appuyant sur la face de chacune des feuilles opposée au véhicule 1. Naturellement, les moyens de déformation peuvent être différents et à fonctionnement mécanique, pneumatique, etc. La machine co mporte des moyens pour déplacer l'un par rapport à l'autre, la feuille supérieure 2 et le véhicule 1, ainsi que des moyens de jonction des feuilles sup.ërieure 2 et inférieure 3 en contact. Ces moyens de jonction sont constitués par des mors de soudage, des pinces d'agrafage, un -dispositif de collage ... La machine selon l'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes correspondant notamment aux variantes possibles du procédé. Par exemple, seule une des deux feuilles, la feuille supérieure 2 par exemple, est déformée. Dans ce cas, les moyens de chauffage inférieurs 9 et les moyens de déformant tion inférieurs 11 ne sont pas nécessaires. Selon une autre variante possible, la machine comporte des moyens pour déplacer l'un par rapport à l'autre la feuille inférieure 3 et le véhicule 1 partiellement- recouvert de film. Dans le cas d'un corps annulaire dont on veut éliminer la surface centrale 16, la machine comporte des moyens de coupe 17 de cette surface. La machine d'emballage peut ne comporter qu'un seul ensemble de moyens de préhension et/ou déformation lorsqu'on utilise notamment les si xièmeNet septième variante de procédé sus-décrites R.EVENDICATIONS 1.- Procédé d'emballage d'un corps de forme quelconque dans un film en matière plastique obtenu à partir d'au moins une feuille initialement plane placée d'un coté du corps; caractérisé en ce qu' on déforme la ou au moins une des feuilles pour yutelle présente une surface incurvée à convexité dirigée vers le corps, on effectue un déplacement relatif du corps par rapport à la feuille préalablement incuvée, l'un en direction de l'autre pour que le corps et la feuille incurvée viennent d'abord en contact l'un sur l'autres que cette feuille soit ensuite progressivement déformée par le corps jusqu'à le recouvrir au moins partiellement et venir enfin en contact avec la partie restante de film de manière que le corps soit totalement recouvert de film, on solidarise la feuille -initialement incurvée et la partie restante de film l'un avec l'autre dans la ou les zones où elles sont en contact. 2. - Procédé d'emballage selon la revendication 1, dans lequel le film est obtenu à partir de deux feuilles initialement planes et placées de part et d'autre du corps, caractérisé en ce que l'on déforme l'une et/ ou l'autre des deux feuilles pour qu'elles présentent une surface incuvée à convexité dirigée vers le corps, on effectue un déplaceArelatif de la ou des feuilles incurvées en direction du corps jusqhlà ce que ce dernier soit entièrement recouvert par les deux feuilles venant en contact l'une avec l'autre, on solidarise enfin les deux feuilles l'une avec l'autre dans la zone où elles sont en contact. 3. - Procédé d'emballage d'un corps notamment annulaire ou comportant un trou central, dans un film en matière plastique obtenu à partir d'une feuille initialement plane placee d'un côté du corps, caractérisé en ce qu'on déforme la feuille pour qu'elle présente une surface incurvée à convexité dirigée vers le corps: on effectue un déplacement relatif du corps par rapport à la feuille incurvée l'un en direction de l'autre pour que le corps vienne d'abord en contact avec la feuille préalablement incurvee puis la déforme jusqu'à ce qu'elle vienne en contact avec elle-meme et em prisonne le corps, on solidarise enfin les zones en contact de la feuillue. 4. - Procédé d'emballage selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisé en ce qu'on effectue une déformation additionnelle d'une feuille préalablement incurvée lorsque cette dernière recouvre partiellement le corps à emballer de manière à faire pénétrer cette feuille dans un ou des creux et/ou trous du corps à emballer. 5. - Procédé d'emballage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on déforme une feuille en chauffant préalablement cette feuille en vue de la ramollir et en exerçant ensuite sur cette feuille des contraintes dans la direction provoquant la déformation de la feuille à convexité dirigée vers le corps à emballer. 6. - Procédé d'emballage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les contraintes appliquées à la feuille pour la déformer sont réalisées en appliquant un fluide sous pression sur la face de la feuille opposée au corps à emballer. 7. - Machine d' emballage d' un corps de forme quelconque dans un film en matière plastique obtenu à partir d'au moins une feuille initialement plane placée d'un coté du corps à emballer, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un ensemble de moyens de préhension d'une feuille en matière plastique, des moyens de déformation associés à cet ensemble de moyens de préhension, destinés à déformer la feuille maintenue par les moyens de préhension pour qu'elle présente une surface incurvée à convexité dirigée vers le corps, des moyens pour déplacer l'un par rapDort à l'autre les moyens de préhension et le corps pour pouvoir rapprocher ou au contraire éloigner l'un -de l'autre le corps et la feuille préalablement déformée, et des moyens de jonction de la feuille déformée soit avec elle-même, soit avec la partie restante du film. 8. - Machine d'emballage selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens de déformation d'une feuille comprennent un dispositif de chauffage de la feuille et des moyens propres à exercer sur la feuille chauffée des contraintes pour incurver cette feuille de manière que sa convexité-soit dirigée vers le corps à emballer. 9.- Machine d'emballage selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de découpe de la ou des feuilles dansa ou les zones où elles ne recouvrent pas le corps à emballer. 10.- Machine d'emballage selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que les moyens propres à exercer sur la feuille des contraintes pour déformer la feuille sont constitués par une enceinte close dont une paroi est constituée par la feuille déformée, ladite enceinte étant susceptible d'etre mise en communication avec une source de fluide sous pression agissant sur la feuille.