Brevet FR2257491A1 — publié le 19750808

L'invention concerne un procédé et une machine d'emballage à l'aide d'un cylindre intermédiaire unique de transfert. On connaît un procédé ét une machine d'emballage dans lesquels on réalise d'abord entre deux bobines de stockage verticales, un rideau également vertical de film d'emballage. La charge à emballer est ensuite déplace en direction du rideau qui est déforme et vient s'appliquer sur la charge. On solidarise enfin les deux parties de film le long de deux lignes verticales, l'une à l'avant, l'autre à l'arrière de Ia charge. On connaît un autre type de machine d'emballage comportant, d'une part une table montée pivotante autour d'un axe vertical, sur laquelle est posée Ia charge à emballer et, d'autre part, une bobine de stockage de film verticale. Lors du mouvement de pivotement de la table, le film dont l'extrémité initiale est saisie par la charge vient s'appliquer petit à petit sur la charge pour la recouvrir, On connu2 t également un type différent de machine d'emballage comportant un cylindre mobile de transfert à axe horizontal sur lequel est enroulé un tronçon de film de longueur appropriée. Pour recouvrir la charge, on effectue un déplacement combiné du cylindre de transfert dont l'axe reste horizontal et de la charge dans un plan horizontal. On connalt enfin une machine d'emballage comportant une bobine unique de stockage et de transfert dont l'axe peut etre dépIacé autour de la charge à emballer, - L'extrémité initiale du film est accrochée sur la charge et ce film recouvre petit à petit la charge au fur et à mesure que l'axe de la bobine progresse autour de la charge. Ces différents types de machines ont comme inconvénient commun que la charge participe activement à l'emballage, ce qui peut etre genant notamment dans le cas de charges fragiles et qu'elles sont difficilement utilisabIs avec des films étirables. D'autre part, les machines à cylindre de transfert non indépendant présentent également l'inconvénient que le changement de format du film ne peut etre réalisé commodément Enfin, dans le cas particulier d'une machine à rideau, 11 emballage comporte deux lignes de solidarisation respectivement à l'avant et à l'arrière de la charge, lesquelles lignes sont des zones de fragilité où l'embaIlage risque d'être plus facilement détérioré. Le procédé et la machine d'emballage selon l'invention visent à remédier à ces divers inconvénients en utilisant une seule bobine de stockage verticale de film dont les dimensions (largeur, épaisseur...) et la nature peuvent être adaptés aisément et automatiquement à la charge à emballer, laquelle reste fixe pendant l'opération d'emballage proprement dite. Le procédé et la machine sont utilisables avec des films étirables. Selon une caractéristique principale de l'invention, le procédé d'emballage d'une charge maintenue fixe dans un film provenant d'une bobine de stockage unique à axe vertical, est caractérisé en ce qulon- enroule sur un cylindre-magasin de transfert à axe vertical une longueur de film correspondant sensiblement à la périphérie de la charge à emballer, on déplacer easensuite le cylindre-magasin autour de la charge, à partir du voisinage de la bobine de stockage pour lui faire effectuer une boucle autour de la charge, on dévide progressivement la longueur de film emmagasinée sur le cylindre magasin afin que le film soit appliqué sur Ia charge et on solidarise enfin l'une avec l'autre les extrémités jointives du film. L'invention concerne également une machine d'emballage d'une charge maintenue fixe dans un film provenant d'une bobine de stockage unique à axe vertical fixe, caractérisée en ce qu'elle comporte un cylindre-magasin de transfert à axe vertical, au moins un chemin de guidage horizontal de l'axe de révolution du cylindre-magasin dessinant une boucle, et des premiers moyens pour déplacer l'axe de révolution du cylindre-magasin le long du chemin de guidage. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description de plusieurs formes d'exécution en référence aux dessins dans lesquels Les figures 1, 2, 3 sont trois vues schématiques de dessus illustrant l'étape initiale, une étape intermédiaire et l'étape finale du pro céde selon l'invention. La figure 4 est une vue de dessus d'une première forme d'-execu- tion de machine dremballage. La figure 5 est une demi-vue en coupe par un plan axial vertical d'une autre forme d'exécution. La figure 6 est une vue en élévation d'un tableau de commande des mouvements d'un cylindre-magasin de transfert de la machine représentée sur les figures 4 et 5 La figure 7 est une- vue de dessus d'une deuxième variante possible de machine. La figure 8 est une vue de dessus d'une troisième variante possi rible de machine. Sur les figures 1 à 3 est représentée une charge I maintenue fixe dont on désire recouvrir les faces latérales verticales avec un film prove nant d'une bobine de stockage 2 à axe fixe vertical. L'emballage est réalisé gra ce aux mouvements combinés d'un cylindre-magasin 3 mobile autour de son axe de révolution 4 vertical susceptible de se déplacer le, long d'un circuit 5 formant une boucle entourant la charge 1 Dans la première étape du procédé, l'axe de révolution 4 est maintenu fixe et le cylindre magasin 3 est entraîné en rotation autour de son axe de révolution 4 dans le sens de la flèche 6 provoquant sur ce cylin dre magasin l'accumulation dune longueur de film correspondant sensible ment à Ia longueur de la périphérie de la charge 1 à emballer.La bobine de stockage 2 peut pivoter autour de son axe de révolution vertical préférentiel lement à frottement doux pour éviter le dévidage intempestif fu film (figure 1). Dans la deuxième étape du- procédé, la bobine de stockage 2 est maintenue bloquée autour de son axe de révolution et en même temps, d'une part l'axe 4 du cylindre-magasin est déplacé-le long du circuit 5 l partir de sa position initiale (figure 1) dans le sens de la flèche 7, d'autre part le cylindre-magasin 3 pivote autour de son axe de révolution 4 dans le sens de la flèche 8 opposée à la flèche -6. Ces deux mouvements connbinés de rotation du cylindre- ma gasin g a si n a ut ou r de son axe et d- déplacement de l'axe du cylindre p r o v o q u e n t le dévidage du film préalablement accumulé sur le cylilldre-magasin -et le recouvrement progressif des faces latérales de la charge 1 Ces déplacements combinés sont poursuivis Jusqutà ce que le cylindre-magasin 3 revienne sensiblement à sa pos ition initiale au voisinage de la bobine de stockage 2 et que le film 9 forme une boucle fermée recou vrant totalement les faces latérales verticales de la charge I (figure 3). On procède ensuite à la solidarisation des deux extrémités et de la boucle de film 9 et à la coupe de ce film, ce qui est schématisé sur la figure 3 par les f'èches 10a et 10b. La charge 1 peut être ensuite évacuée et un nouveau cycle d'emballage peut commencer. La solidarisation des deux extrémités du film est opérée par tout procédé connu (soudage, collage, agrafage. . . etc). Selon une variante possible du procédé, le film émerge au-dessus de la face horizontale supérieure de la charge 1 et cette partie émergente est repliée sur la charge de manière à la recouvrir. On-peut également plaquer sur cette face supérieure horizontale une feuille solidar-isée avec le bandeau précédemment réalisé. Selon une autre variante de l'invention, on peut utiliser un film étirable. L'étirage peut etre obtenu en freinant la rotation du cylindre magasin 3 autour de son axe 4 lors de son déplacement le long du circuit 5. Le film emmagasiné sur le cylindre magasin n1 étant pas étiré, l'effort d'étirage s'exerce sur les angles de Ia charge. L'étirage peut égalene nt être obtenu en créant une tension sur le film au moment de son emmagasinage sur le cylindre magasin. Cette tension est le résultat, soit du freinage de la bobine de stockage 2 en rotation autour de son axe, soit d'une différence de vitesse linéaire entre la bobine de stockage 2 et le cylindre-magasin 3. Dans ces deux cas, la force appliquée à la charge 1 est beaucoup plus faible que dans la première variante susdécrite. Sur la figure 4 est représentée une forme d'exécution possible de na chine comportant une palette centrale 10 sur laquelle est posée la charge à recouvrir, deux couronnes dentées concentriques, soit une cour on ne interne 11 et une couronne externe 12 dont les dents respectivement dirigées vers la couronne externe et la-couronne interne s'engrènent sur un pignon 13 solidaire de l'axe 4 du cylindre-magasin 3 et placé entre les deux couronnes. Des moyens d'entralnement 14, 15, sous la forme de moto-réducteurs par exemple; entratenet respectivement la couronne interne 1 1 et la couronne externe 12 en rotation autour de leur axe de révolution commun 16 Llarrêt QU ie fonctionnement dans le sens direct ou indirect de chacun des motoOr-édacteurs 14, 15, donc des couronnes associées 11, 12, définissent les possibilités de déplacement du cylindre-magasin 3.Les neuf possibilités de déplacement combinées de l'axe 4 du cylindre-magasin 3, d'une part, et du cylindre 3 pivotant autour de son axe de révolution 4, d'autre part, sont répertoriées sur la figure 6 en fonction du sens de dépla cement imprimé à chacun des rnoto-réducteurs 14, 15. Chacun due ces der niers est, soit à l'arrêt, représenté par 0, soit en rotation dans le sens direct représenté par +, soit en rotation dans le sens indirect représenté par -. Le mouvement de l'axe 3, lorsqu'il existe, est représenté soit par la flèche V+, soit par la fIèche V-, selon qu'il se produit dans le sens direct ou dans le sens indirect.De même, le mouvement de rotation du cylindre 3 autour de son axe de révolution 4, lorsqutil existe, est représenté, soit par la flèche U+, soit par la flèche U-, selon qu'il se produit dans le sens direct ou indirect. La machine selon ltinvention peut comporter un tableau de commande à double entrée comportant chacune trois boutons de commande de l'arrêt et du fonctionnement dans un sens et dans l'autre des moto-réducteurs 14, 15. La machine comporte enfin une bobine de stockage 2 placée à l'extérieur de la couronne externe 12. Cette bobine de stockage est préférentiellement montée à frottement doux sur son axe vertical de manière à empêcher tout dévidage intempestif du film. Sur la figure 5 est représentée une première variante de la ma chine comportant, d'une part, un tambour cylindrique 17 pouvant pivoter autour de son axe de révolution vertical 16 et pourvu sur sa face cylindri que d'au moins une chaîne interne I8 et d'autre part, une virole 19 de mê -me axe que le tambour 17, pouvant être entrai nés en rotation autour de cet axe, enveloppant le tambour 17, et pourvue sur sa face interne d'au moins une chaîne externe 20, lesquelles chaînes, interne 18 et externe 20 s'en grènent sur le pignon 13 du cylindre magasin 3. Les chaînes interne 18 et externe 20 entraînent l'axe 4 du cylindre-magasin et/ou le cylindre-magasin 3 à pivotement autour de son axe 4.La virole 2Q peut comporter un retour 21 formant appui pour le pignon 13 du cylindre magasin 3 qui est ainsi suspendu et guidé par le tambour 1? et la virole 19. Sel on une variante possible, les deux mouvements du cylindre magasin 3 peuvent être séparés. Dans ce cas, la machine d'emballage comporte un moto-réducteur supplémentaire entrai nant le cylindre-mags sin 3 autour de son axe de révolution 4 au moment de l'accumulation du film provenant de la bobine de stockage 2. Le cylindre magasin 3 est alors monté à frottement doux sur son axe 4 de manière que lors du déplacement de cet axe, le film exerce sur le cylindre une certaine tension provoquant son pivotement. Sur la figure 7 est représentée une deuxième variante de la machine d'emballage. Cette dernière comporte deux portiques rectilignes 22, 23 parallèles placés de part et d'autre de la charge 1, formant des glissières horizontales entre lesquelles s'étend et peut coulisser une traverse 24. Un ou plusieurs ensembles comportant un moto-réducteur 25, une chaîne sans fin 26, une roue dentée de renvoi 27, permet de déplacer la traverse 24 le long des portiques 22, 23 formant glissières. Le cylindre-magasin 3 est porté par un chariot 28 monté coulissant sur la traverse 24 et entraîné de façon connue en soi par un moto-réducteur 29, une chaîne sans fin 30 et une roue dentée de renvoi 31. La bobine de stockage 2 est préférentiellement située au voisinage d'un bord du portique, sur le portique 22 par exemple. Le circuit 5 a une forme carrée ou rectangulaire définie par les quatre sommets a, b, c, d. Pendant la progression de l'axe de révolution 4 du cylindre 3 sur les tronçons ab et cd, le chariot 28 se déplace dans un sens ou dans l'autre le long de la traverse 24 restant immobile. Au contraire, lors du cheminement le long des tronçons bc et da, le chariot 28 reste dans une position fixe sur la traverse 24, déplacée dans un sens ou dans l'autre le long des portiques 22, 23 formant glissières. Dans cette deuxième variante, le cylindre magasin 3 est préférentiellement monté à frottement doux de manière que le déplacement de ce chariot ou le déplacement de la traverse 24 provoque, du fait de la tension exercée par le film, le pivotement du cylindre autour de son axe de révolution. Naturellement, cette variante comporte comme précédemment des moyens de coupe et de solidarisation des extrémités du film. Ces moyens connus en soi, s'étendent verticaIement au voisinage de la bobine de -stocka- ge-. Ils sont constitués par des mors de soudage par exemple ou par des pinces d'agrafage ou par un dispositif de collage ou par tout autre dispositif approprié. t Sur la figure 8 est représentée une troisième variante possible de la machine comportant des glissières 32 formant un anneau fermé horizontal, carré ou rectangulaire, définissant le circuit 5, auquel est suspendu le cylindre 3. Des vérins 33a, 33b, - 33c, 33d sont placés respectivement aux quatre coins a, b, c, d, des glissières 32 parallèlement aux côtés ab, bc, cd, d On actionne successivement Ie vérin 33a, le vérin 33b, le vérin 33c et le vérin 33d lorsque le cylindre-magasin se trouve dans l'angle a, l'angle b, l'angle c, l'angle d . Le cylindre-magasin est monté à frottement doux autour de son axe, de sorte que le déplacement de cet axe 4 provoque le dévidage du film du cylindre. Dans le cas où llon utilise un film étirable, la machine peut comporter, selon une première forme-d'exécution possible, un dispositif de freinage du mouvement de pivotement de la bobine de stockage 2. Dans une deuxième forme d'exécution possible, la bobine de stockage 2 et le cylindre-magasin 3 sont tous deux en prise sur un pignon intermédiaire ayant une première couronne d'entraînement Iarge en prise sur le cylindre magasin 3 et une seconde couronne d'entralnement étroite en prise sur la bobine de stockage 2. Dans une troisième forme d'exécution possible, le cylindremagasin 3 et la bobine de stockage sont entraînés en rotation de telle manière que leurs vitesses périphériques linéaires soient différentes. Naturellement, la machine d'emballage selon l'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes étant entendu qu'elle comporte dans tous les cas un cylindre-magasin d'axe vertical susceptible de se déplacer le long d'un circuit entourant la charge de manière à former avec le film préalablement accumulé sur le cylindre magasin, une boucle fermée ou sensiblement fermées dont les deux extrémités sont solidarisées I'une avec l'autre. La machine d'emballage selon l'invention est particulièrement avantageuse du fait que la charge à emballer est immobile au cours de l'opération d'emballage proprement dite et que les changements de nature et de dimensions du film sont opérées facilement. REVENDICATIONS L.- Procédé d'emballage d'une charge maintenue fixe dans un film provenant d'une bobine de stockage unique à axe vertical, caractérisé en ce qu'on enroule sur- un cylindre-magasin de transfert à axe vertical une longueur de film correspondant sensiblement à la périphérie de la charge à emballer, on déplace ensuite le cylindre-magasin autour de la charge et à partir du voisinage de la bobine de stockage pour lui faire effectuer une boucle autour de la charge, on dévide progressivement la longueur'de film emmagasinée sur le cylindre-magasin afin que le film soit appliqué sur la charge et on solidarise enfin l'une avec l'autre les extrémités jointives du film. 2. - Procédé d'emballage selon lalrevendication 1, caractérisé en ce qu'on maintient la bobine de stockage dans une position fixe pendant le déplacement de l'axe de révolution du cylindre-magasin autour de la charge. 3. -Procédé d'emballage selon l'une quelconque des revendica -tions 1 et Z, caractérisé en ce qu'on dévide le film préalablement accumulé sur le cylindre-magasin en maintenant fixement une extrémité de ce film sur la bobine de stockage également fixe et en dépIaçant l'axe du cylindremagasin autour duqueI est monté librement ou à frottement doux ledit cylindre. 4. - Procédé d'emballage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'on freine le mouvement de rotation du cylindre magasin autour de son axe lors du déplacement de ce dernier autour de la charge, en vue de réaliser l'étirage du film préalablement emmagasiné. 5. - Procédé d'emballage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'onétire le film pendant son emmagasinage sur le cylindre-magasin, soit en freinant le mouvement de rotation dela bobine de stockage, soit en faisant pivoter le cylindre-magasin avec une vitesse périphérique plus élevée que celle de la bobine de stockage. 6. - Machine d'emballage d'une charge maintenue fixe par un film provenant d'une bobine de stockage unique à axe vertical fixe, caractérisée en ce qu'elle comporte un cylindre magasin 3 à axe 4 vertical, au moins un chemin 5 de guidage horizontal de l'axe 4 ducylindre-magasin 3 dessinant une boucle, et des premiers moyens pour déplacer l'axe du cylindremagasin 3 le long du chemin de guidage 5. 7. - Machine d'emballage selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des seconds moyens pour faire pivoter le cylindre-magasin 3 autour de son axe de révolution 4, indépendamment de la position de cet axe Sur Ie chemin de guidage 5. 8.- Machine d'emballage selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le chemin de guidage est constitué par une glissière formant une boucle fermée ou dont les extrémités sont rapprochées, dont l'ouverture intérieure est plus grande que l'encombrement de la charge à emballer dans un plan horizontal. 9.- Machine d'emballage selon la revendication 4, caractérisée en ce que le chemin de guidage est constitué par au moins une glissière fixe 22, 23 et une traverse 24 perpendiculaire à la glissière et susceptible de coulisser le long de cette dernière. 10. - Machine dtemballage selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que les premier et second moyens sont constitués par deux couronnes 11, 12, circulaires, horizontales et concentriques, soit une couronne interne ll et une couronne externe 12 pourvues respectivement de dents dirigées vers la couronne externe 12 et interne 11 sur lesquelles vient en prise un pignon porté par l'axe 4 du cylindre-magasin et par des moyens d'entraînement 14y 15, r-espectivement de la couronne interne 11 et de la couronne externe 12, susceptibles de faire pivoter ou non indépendamment l'une de l'autre les deux couronnes dans un sens ou dans l'autre, de manière à déplacer llaxe 4 dans un sens ou dans l'autre le long du chemin 5 et/ou à faire pivoter le cylindre-magasin 3 autour de Itaxe de révolution 4 dans un sens ou dans I'autre. Il. - Machine d'emballage selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que les moyens d'entratnement sont constitués par un ou plusieurs vérins agissant sur l'axe du cylindre-magasin de manière à le déplacer le long d'au moins un tronçon du chemin 5 et en ce que Iedit cylindre est monté à frottement doux autour de son axe de révolution 4, de manière que le déplacement de cet axe provoque automatiquement du fait de la tension du film maintenu fixe sur la bobine de stockage 2, Ie pivote ment du cylindre-magasin 3 autour de son axe 4. 12. - Machine d'embaIlage selon l'une quelconque des revendications 4, 5 et 7 , caractérisée en ce que les premiers et seconds moyens sont constitués, d'une part de moyens mécaniques d'entraînement de la traverse 24 dans un sens ou dans l'autre le long des glissières 22, 23 et, d'autre part, de moyens d'entraînement de l'axe du cylindre-magasin 4 dans un sens ou dans l'autre, le long de la traverse 24. 13. - Machine d'emballage selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de freinage du mouvement de pivote ment du cylindre-magasin 3 autour de son axe 4 et/ou de moyens pour faire pivo ter le cylindre-magasin 3 et la bobine de stockage 2 de manière que leurs vitesses périphériques soient différentes.