Brevet FR2332179A1 — publié le 19770617

La présente invention a trait au domaine des dispositifs de production et circulation d'air chaud, destinés notamment à provoquer le retrait d'un film de matière plastique thermorétractable autour d'un support tel qu'un récipient. ville concerne tout particulièrement un nouvel appareil de retraction de gaines en matière thermoplastique autour de récipients de formes et nature diverses-et, notaminazit, de bagues ou bracelets d'inviolabilité de récipients. I1 est connu depuis longtemps d'utiliser comme moyen d'emballage et de présentation d'articles divers, des films en matériau thermoplastique, tel que chlorure de polyvinyle ou analogue, qui sont capables de se rétracter par traitement thermique à une température voisine du point de ramollissement du matériau. Pour provoquer la rétraction, on utilise des fours-tunnels de longueur appropriée où l'air chaud, issu du plafond du four ou de la base des parois latérales, est réparti de façon uniforme sur toute la longueur du tunnel où circule le convoyeur d'articles à emballer, avant de s'échapper à l'exté- rieur.Le but de cette circulation d'air chaud est de mettre en condition la totalité de la surface du film de l'emballage concerné puis d'atteindre l'étape de ramollissement du film pour libérer les contraintes créées lors de l'étirage de celui-ci et ceci de façon aussi uniforme que possible. L'utilisation, plus récente, de gaines ou manchons obtenus par soudure longitudinale de deux bords rapprochés d'un film thermorétractable, dans le but d'envelopper tout ou partie de récipients de formes diverses tels que bouteilles, bombes aérosols, boites alimentaires, etc.. et de créer ainsi une bande décorée, a posé un certain nombre de problèmes dans l'étape de rétraction. En effet, lors du gainage total ou partiel de récipients, il importe non pas d'obtenir une répartition uniforme de la chaleur destinée à la thermorétraction mais de créer des zones où la température de l'air est variable, par exemple s' accroît progressivement, de façon à provoquer sélectivemant le rétrécissement du manchon sur les diverses portions, de conformation plus ou moins complexe, du récipient à gainer. Ainsi, les. fours de rétraction classiques ne conviennent généralement pas pour ce genre d'opération. Afin de résoudre cette difficulté, on a proposé divers fours-tunnels où sont prévus des moyens, tels que des déflecteurs mobiles et réglables ou des boStiers-diffuseurs d'air munis de fentes à discontinuité de direction, permettant de fixer sur des récipients circulant en continu sur un convoyeur tout d'abord la base du manchon (ou bracelet) puis le corps et enfin l'extrémité supérieure et d'obtenir ainsi un parfait accrochage sur le support à revêtir et/ou décorer (voir par exemple Demandes de brevets français NO 75.24467 et 75.30896 de la Demanderesse). Ces applicateurs conviennent bien pour des opérations en continu où les obaets à revêtir circulent à cadence régulière sur une chaine de pose de gaines.Toutefois, ils ne peuvent être utilisés aisément et de façon rentable lorsqu'il s'agit d'effectuer la rétraction en discontinu de petits lots de bracelets tels que capsules d'irivio:abili- té ou surbouchage. Pour des opérations de ce type, on emploie habituellement des appareils chauffants manuels auxquels on adapte des buses ou déflecteurs appropriés aux diamètres des cols de récipients à revêtir de la capsule thermoplastique. Par exemple, dans le cas d'une bague d'inviolabilité, on préconise comme embout du ventilateur chauffant un déflecteur à tamis constitué par un petit manchon de section carrée ayant trois parois orthogonales, munies sur toute leur surface de perforations et qui débouchent sur une face ouverte dont les deux pans ou bords sont conformés en déflecteurs destinés à ramener au centre l'air chaud issu des perforations.Ce manchon métallique est engagé autour du col du récipient muni du bracelet à rétracter pendant que l'on souffle l'air chaud. En pratique, on ne peut obtenir des résultats parfaitement satisfaisants à l'aide d'accessoires de ce type car, lors de la rétraction d'une bague ou d'un manchon plastique autour d'un col de récipient de forme complexe, il importe non pas de diffuser l'air chaud uniformément autour de la bague (comme le font les dispositifs précités où les parois sont couvertes de trous d'áération) mais de réaliser la fixation tout d'abord d'une extrémitéavantageusement la partie inférieure - puis de la partie médiane du bracelet et enfin de la partie supérieure. L'invention permet de résoudre ce délicat problème de la pose de gaines ou manchons autour de récipients et, tout particulièrement, de la pose de bracelets ou bagues autour de cols de contenants de façon à obtenir progressivement d'une extrémité à l'autre du col ou du bouchon une parfaite adhésion du film thermoplastique, sans aucune déformation superficielle. Il a été trouvé que l'on pouvait parvenir à d'excellents résultats dans l'application susvisée enutilisant comme diffuseur sélectif d'air pour la rétraction un manchon circulaire à enveloppes multiples muni à son intérieur d'une unique rangée de perforations et que l'on déplace de haut en bas et vice-versa autour de la bague à rétracter en réalisant successivement les points de fixation désirée sur le support. Dans sa forme générale, l'appareil selon l'invention comporte donc, reiié à un bâti mobile avec commande manuelle par levier, un manchon-diffuseur d'air, translatable verticalement et constitué essentiellement par deux enveloppes circulaires concentriques séparées par des chicanes, l'enveloppe interne étant munie sur son pourtour, au bord d'une extrémité, d'une seule rangée de perforations alors que l'enveloppe externe comporte une ouverture reliée à l'embouchure d'un extracteur-ventilateur d'alimentation en air chaud fixé sur la boîte. En pratique, l'intervalle compris entre deux enveloppes est divisé avantageusement en trois eones régulièrement espacées au moyen de deux chicanes de longueur au moins égale à la moitié de la hauteur du manchon de feçon à briser le flux d'air chaud issu du ventilateur et à le canaliser vers les perforations servant de buses de diffusion/un étroit pinceau d'air chaud. Selon lot un iode de réalisation préféré' l'enveloppe interne est constituée par deux éléments circulaires qui s'eiboitent ou sont fixés l'un à l'autre par tout moyen connu, l'un des éléments comportant au voisinage de son extrémité la série précitée de perforations Ainsi, à un manchon de diamètre extérieur fixe donné on peut adapter plusieurs types d'enveloppes intérieures dont la section est variable selon le diamètre de bague ou capsule d'inviolabilité à rétracter. On dispose alors d'une grande souplesse de lise en oeuvre puisqu'il suffit d'avoir deux ou trois enveloppes intérieures interchangeables pour couvrir la gamme de la saiorité des cols de récipients. Selon une variante d'exécution particulièrement avantageuse, l'enveloppe interne munie à sa base de perforations est reliée de façon mobile à un élément cylindrique creux, de diamètre légèrement inférieur et servant à masquer les perforations pendant le mouvement descendant dudit manchon. Enfin, selon une autre variante, 1' extracteur-ventilateur fournissant l'air chaud à l'embouchure de l'enveloppe externe peut entre rempla- cé par un simple ventilateur; dans ce cas on prévoit la mise en place de plusieurs résistances chauffantes dans les espaces prévus entre lesdites chicanes. En pratique, l'ensemble ventilateur d'air chaud-manchon diffuseur est actionné pour son déplacement dans le plan vertical par un nanche- levier monté sur un dispositif conventionnel de type perceuse ou analogue, de faible encombrement. Par exemple, le dispositif comprend un axe ou arbre fixé sur un socle porte-récipients et sur lequel sont montées deux plates-formes, l'une mobile portant le levier, l'autre fixe, ces plates-formes étant reliées par engrenage ou analogue avec système compensateur de pression. Par ailleurs, dans le mode de réalisation préféré où un élément cylindrique est prévu pour masquer les perforations de l'enveloppe interne du manchon, le dispositif comprend en outre un bras solidaire dudit élément cylindrique et muni de deux butées réglables,le déplacement-de l'élément entre les deux butées étant li mitré par une tige servant d' index1 positionnée horizontalement sur la plate forme fixe précitée. L'invention sera mieux comprise par la description détaillée de modes de réalisation, non limitatifs, en référence aux dessins annexés sur lesquels on peut voir . Figure 1, une représentation d'ensemble, très schématique, d'un appareil mobile selon l'invention . Figures 2 et 3, des illustrations, respectivement en coupe et en projection sur un plan, d'un manchon-diffuseur d'air adapté à l'appareil précité . Figure 4, une autre représentation d'ensemble d'un appareil de l'invention selon la variante où l'on met en oeuvre l'élément cylindrique servant à masquer les perforations de l'enveloppe interne du manchon-diffuseur. . Figure 5, l'illustration en coupe d'un autre manchon-diffuseur muni de ses propres résistances chauffantes et comportant, mobile à l'intérieur, l'été ment masquant les perforations de l'enveloppe interne . Figures 6dà 6c : un mode de rétraction de tronçons de gaine thermoplastique ou cape d'inviolabilité, au niveau du bouchon d'un récipient. Tel que représenté sur la figure 1, le manchon-diffuseur, caractéristique essentielle de l'invention, est monté sur un bâti mobile de façon à réaliser un appareil de faible volume, manoeuvrable à la main, destiné à la pose de bagues d'inviolabilité chez un utilisateur qui ne dispose pas de chaines continues et automatiques de pose et rétraction de gaines plastiques autour de récipients. Ce dispositif d'ensemble s'apparente à une machine-outil du type perceuse ou analogue où un axe ou arbre 1, fixé sur un socle 2 servant de support au récipient 3, est muni d'une plate-forme mobile 4 reliée à une plateforme fixe 5 au moyen d'une vis-engrenage 6 ou système analogue.Un manche-levier 7 est adapté à la plate-forme coulissante 4 et un élément compensateur de pression 8, par exemple du type vérin hydraulique avec ressort, est prévu à l'arrière de la plate-forme fixe 5 pour permettre une remontée à vitesse préréglée du levier 7. Sur la plate-forme 4 on a monté un extracteur-ventilateur d'air 9 à éléments chauffants dont l'embouchure 10, ici circulaire, est reliée au manchon-diffuseur 11. Le manchon 11, dont les principaux détails sont visibles sur les figures 2 et 3, a une forme généralement circulaire et comprend une enveloppe interne 12 et une enveloppe externe 13 reliées entre elles aux deux extrémités par des pontets 14. L'espace clos entre ces deux enveloppes est compartimenté en zones à l'aide de deux chicanes 15 et 16, disposées verticalement sur la figure 2 mais qui peuvent avoir d'autres orientations, L'enveloppe intérieure 12 est munie à la base de sa paroi circulaire d'une rangée de petites perforations 17 où l'air chaud, qui arrive par l'embouchure 10 du ventilateur 9 et chemine entre les chicanes 15 et 16, diffuse dans l'espace libre 18 servant de chambre de rétraction Selon une intéressante forme de réalisation, d'ailleurs illustrée sur la figure 2, l'enveloppe interne 12 est composée de deux dldments 12 a et 12 b qui peuvent par exemple s'emboîter et dont les rebords marginaux 19 sont fixés aux pontets 14 par vis 20 ou autre moyen équivalent. On peut de ainsi disposer d'une série de jeux/tels éléments, de diverses sections, pour un diamètre donné d'enveloppe externe. Les figures 4 et 5 montrent d'autres formes particulièrerent avantageuses de réalisation du dispositif selon l'invention. Dans ces variantes d'exécution, l'.xtracteur-ventilateur e à VlAents chauffants de la figure 1 est remplacé par un simple ventilateur 21 et des résistances blindées 22, par exemple de forme circulaire, sont disposées dans les sones comprises entre les chicanes 15 et 16.D'autre part, au sein de l'enveloppe interne composée des élé- ments 12 a et 12 b on a prévu un élément cylindrique plein 23 fixé à un support 24 muni de deux butées réglables 25 et 26; en position basse (visible sur la figure 5) cet élément rient masquer les perforations 17 de l'enveloppe interne 12 a et 12 b, cette position basse butant obtenir par contact entre la butée 26 et un index 27 monté horisontalement sur la plate-forme fixe 5 de ltappareil, comme on le voit clairement sur la figure 4. En position haute correspondant au démasquage des perforations 17, la butée 25 est arrêtée par l'index fixe 27. La figure 6 illustre très schématiquement un mode de fonctionnement et d'utilisation du manchon-diffuseur 11 dans le cas de l'application d'une cape thermoplastique d'inviolabilité 28 sur l'extrémité 29 du récipient 3. après avoir déposé la bague 28 sur le col du récipient, on fait descendre rapidevent (flèche 30) à l'aide du levier 7, le manchon 11 jusqu' la base du col du récipient de façon que les trous d'air 17 se trouvent au niveau de la partie inférieure de la bague (figure 6 a). Pendant cette descente du manchon le masque intérieur 23 (non représenté sur la figure 6) recouvre totalement les trous d'air 17 de façon que la cape 28 ne soit pas soumise au flux d'air chaud.On libère alors le masque qui dévoile les perforations et l'on 'fixe la partie inférieure de la bague sur le col du récipient (figure 6 a). Puis, gracie à la remontée automatique à vitesse préréglée du levier 7 (figures I et 4), le man- chon remonte lentement (flèche 31) le long du col en provoquant la rétraction de la zone centrale de la bague (figure 6 b) puis, toujours dans le mouvement ascendant (flèche 32), les perforations atteignent le bord supérieur de la ba- gue et fixent fermement celui-ci autour du col (figure 6c), On parvient ainsi, grâce au déplacement progressif des zones à flux d'air chaud, à une parfaite adhésion de la bague ou cape sur le système de fermeture d'un récipient. Bien que le dispositif ait été décrit ci-dessus pour la pose-de bagues ou bracelets d'inviolabilité, on peut bien entendu utiliser des manchons diffuseurs de caractériStiques précitées pour l'application de gaines en matière plastique thermorétractable autour de la totalité de récipients de diverses for- mes. Il est également possible d'adapter le manchon à des dispositifs de pose et rétraction fonctionnant sur des chaines continues et de substituer donc de tels manchons aux foure-tunnels habituellement mis en oeuvre dans ces opérations automatiques. u V s J D I C A T I OMS 1. appareil de rétraction de gaines thersoplastiques autour de récipients et spécialement apte à la pose de bracelets ou capes d'inviolabilité sur le col de contenants de diverses formes, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte, relié à un bâti mobile avec commande manuelle par levier, un manchon diffuseur d'air translatable verticalement et constitué essentiellement par deux enveloppes circulaires concentriques séparées par des chicanes, 1 'enve- loppe interne étant munie sur son pourtour, au bord d'une extrémité, d'une seule rangée de perforations alors que l'enveloppe externe comporte une ouver ture reliée à l'embouchure d'un extracteur-ventilateur d'alimentation en air chaud, fixé sur le bati. 2. Appareil selon la revendication 1 caractérisé on ce que l'intervalle compris entre les deux enveloppes est divisé avantageusement en trois zones régulière ment espacées au moyen de deux chicanes de longueur au moins égale à la moitié de la hauteur du manchon. 3. appareil selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l'enveloppe interne est constituée par deux éléments circulaires qui s 'emboîtent ou sont fixés l'un à l'autre par tout moyen connu, l'un des élé ments comportant au voisinage de son extrémité la série précitée de perfora tions. 4. Appareil selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'enveloppe interne munie à sa base de perforations est reliée de façon mobile à un élément cy lindrique creux, de diamètre légèrement inférieur, servant à masquer les per forations pendant le mouvement descendant dudit manchon. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 ctractérisé en ce que les zones à chicanes séparant les deur enveloppes du manchon sont munies de résistances chauffantes, l'extracteur-ventilateur précité d'alimentation en air chaud étant alors remplacé par un simple ventilateur. 6. Appareil selon l'ensemble des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'ensemble associé:ventilateur - manchon diffuseur est monté sur un dispositif de faible encombrement comprenant un axe ou arbre fixé sur un socle porte récipients et sur lequel sont montées deux plates-fones, l'une mobile portant le levier et ledit ensemble à manchon, l'autre fixe et munie d'un système compensateur de pression de façon à réguler à un taux prédéterminé la vitesse de translation verticale, et notamment de remontée, dudit manchondiffuseur. 7. Appareil selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément cylindrique creux mobile au sein dudit manchon, le déplacement de cet élément entre deux butées étant limité par une tige-index positionnée horizontalement sur ladite plate-forme fixe. 8. Application de l'appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 à la pose et à la rétraction, par des opérations manuelles en discontinu, de capes de surbouchage ou d'inviolabilité en matière plastique thermorétrac- table sur le col de récipients. 9. Application du manchon-diffuseur d'air chaud selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 à des opérations de rétraction en continu, sur chaînes automatiques, de gaines en matière plastique thermorétractable autour de tout ou partie de récipients de conformations diverses.