Brevet FR2320517A1 — publié le 19770304

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. Elle concerne tout particulièrement un nouveau four-tunnel de rétraction de gaines ou manchons en matière thermoplastique autour de récipients de formes et nature diverses. Il 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, qui1 ayant subi un étirage dans une seule ou deux directions perpendiculaires, sont capables de se rétracter par traitement thermique à une température voisine d# ?oint 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'extérieur.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 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'accroit progressivement, de façon à provoquer sélectivement 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 un four-tunnel spécialement destiné à la contraction de bracelets de film plastique autour du col de récipients et dans lequel sont prévues des parois latérales mobiles dans les directions longitudinale et/ou verticale de façon que l'air chaud, issu d'une fente disposée le long de ces parois, puisse lécher succinctement la base du bracelet puis, en remontant, la partie supérieure de celui-ci lorsque le récipient à gainer circule en continu sur le convoyeur horizontal qui traverse le four (brevet américain N03.808.702 du 15 Mars 1973). Un four de ce type nécessite de nombreux organes annexes destinés à assurer la mobilité des parois, ce qui contribue à un coût relativement élevé.En outre, le réglage en orientation des parois, dans lesquelles sont insérés les éléments chauffants, est une opération délicate et qui doit être effectuée fréquemment pour chaque type de récipient ou manchon. Par ailleurs, le volume d'air chaud engendré est important et une partie seulement de cet air est utilisé pour la thermorétraction, le volume résiduel s'échappant en totalité dans l'atmosphère environnante. L'invention permet d'obvier aux inconvénients précités et apporte une solution efficace au problème de la pose de manchons autour de récipients de configuration complexe pour obtenir progressivement une parfaite adhésion du film sur les différentes zones à recouvrir et parvenir à un objet gainé ne présentant aucune déformation. Elle propose à cette fin, un appareil de conception simple et-de coût réduit, où la majorité du volume d'air chaud de circulation est utilisée et où l'orientation de cet air sur les zones de film rétracter est sélectivement effectuée par une opération ne nécessitant pas la mise en oeuvre de multiples organes mécaniques spécialement adaptés. Le nouveau four selon l'invention est du type à parois fixes, parallèles entre elles, et entre lesquelles est prévu, depuis l'entrée jusqu'à la sortie du four, un convoyeur de cheminement en discontinu ou continu des récipients munis de manchons thermoplastiques à rétracter. Selon ses caractéristiques essentielles, de four est caractérisé en ce qu'il comporte a) des moyens pour faire parvenir de l'air chauffé en haut des parois ver ticales et pour recycler cet air en continu b) des moyens pour orienter sélectivement et progressivement l'air chaud sur les différentes zones du manchon à rétracter. Selon une première originalité de l'invention, l'air chaud destiné à la rétraction de la matière plastique n'est pas réparti uniformément sur toute la longueur du tunnel où circulent les produits à traiter, comme dans les appareils connus où cet air est fourni soit par des parois la latérales chauffantes soit par la base du convoyeur ou encore le plafond du four. Il a en effet été trouvé que ces systèmes conventaonnels de circulation d'air chaud exigeaient un volume d'air important et ne permettaient pas, du fait de la faible pression d'air chaud en un point donné,d?obtenir des manchons épousant parfaitement les contours de récipients à conformation complexe. Or ce résultat peut être atteint grâce à la mise en oeuvre des moyens selon l'invention par lesquels on peut concentrer une pression maximum d'air chaud sur une zone donnée de produit à traiter, orienter le jet d'air en fonction de la dimension et du type de récipient et recycler l'air chaud de façon à faire circuler un volume minimum de fluide dans un faible espace en réalisant ainsi une econonie substantielle de calories. Ces moyens comprennent essentiellement un premier collecteur, au centre de la paroi interne supérieure du four, où l'air, aspiré de Itextérieur par moteurventilateur, est chauffé par des résistances électriques puis envoyé dans un second collecteur qui diffuse l'air chaud de chaque coté et en haut des parois latérales du four, cet air chaud étant ensuite r#ecyclé en continu par aspiration dans le premier collecteur. Selon l'autre caractéristique essentielle de l'invention, les moyens d'orientation de l'air chaud sont constitués par au moins deux déflecteurs montés sur chacune des parois latérales fixes du four et dont l'un au moins est réglable dans la hauteur et la longueur desdites parois. Ainsi, lorsqu'on met en oeuvre par exemple deux déflecteurs munis de moyens de réglage sur chaque paroi latérale du four, on peut faire varier à l'infini les positions respectives de ces éléments et ohtenir des flux d'air chaud selon des pinceaux plus ou moins larges en fonction des zones de film plastique z rétracter et selon la vitesse de défilement dans le four des récipients à manchonner.En pratique, les déflecteurs peuvent être constitués par des feuilles ou lames en métal ou autre matériau ayant une forme incurvée et de concavité dirigée vers l'intérieur du four; les moyens de réglage, qui peuvent consister en des tiges-poussoirs, plaques translatables boulonnées ou systèmes équivalents, sont installés de préférence de façon à être manoeuvrées depuis l'extérieur des parois du four afin de pouvoir effectuer toute modification d'orientation des déflecteurs pendant une opération de rétraction en continu d'une chaîne de réceptacles donnés. L'invention sera mieux comprise par la description détaillée d'un mode de réalisation, non limitatif, par référence aux dessins des planches annexées où l'on peut distinguer, en représentation schématique: . Figure 1, une vue générale extérieure d'un four selon l'invention;; . Figure 2, une section intérieure de ce four, obtenueen projetant sur un plan une vue pris#e au-dessus de l'une des parois latérales Figure 3, une autre vue intérieure du dispositif, correspondant à une coupe selon AA' de la figure 2 . Figure 4, le détail dfun déflecteur (ou convecteur) . Figure 5, une position de règlage de deux déflecteurs le long d'une paroi fixe du four . Figure 6, une vue partielle, en coupe, de l'intérieur du four illustrant une opération de rétraction d'une cape d'inviolabilité sur des récipients cheminant en continu dans le tunnel de chauffage. Le four schématisé sur les figures 1 à 3 présente, dans ce mode de réalisation, la forme générale d'un parallélépipède rectangle 1 dont les parois latérales fixes 2 sont creuses et remplies d'un matériau isolant calorifique 3 tel que laine de verre ou analogue. La face frontale 4 et le panneau arrière (non visible sur les figures) sont munis d'une ouverture 5, protégée de l'extérieur par des lamelles 6 en matière plastique ou analogue servant de rideau, et dans laquelle sont engagés les récipients à manchonner qui circulent en continu sur un chemin de guidage (non représenté). Au-dessus du parallélépipède 1 sont disposés sous carter un ventilateur 7 actionné par le moteur 8 et les organes électriques 9 de commande du four. Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, deux systèmes collecteurs et de circulation d'air sont prévus entre l'espace libre 10 de cheminement des récipients dans le tunnel et le carter du ventilateur 7. # cet effet, le plafond du four est réalité sous forme d'une plaque ulétallique ulie de deux séries de perforations ou ouvertures, la pre:#ière 11, étant crvue dans la zone centrale de la plaque alors que la sec#onde 12 est répartie sur les bords de ladite plaque en haut des parois latérales fixes 2 du four.Cette division de la plaque en deux zones correspond à deux compartiments de circulation d'air, l'un constitué par la gaine 13 d'aspiration et de recyclage d'air, l'autre constitué par la gaine 14 de soufflage d'air chaud. Le cheminement de l'air dans le four est indiqué par des flèches sur les figures 2 et 3 annexées : une petite quantité d'air est aspirée de l'extér les. perforations 12. Selon la caractéristique fondanentale de l'invention, le four est munt d'au moins deux déflecteurs ou convecteurs d'air qui sont des tinés à canaliser et orienter sélectivement l'air chaud issu des perforations 12. A titre indicatif, on a représenté, de chaque côté des parois du four, deux déflecteurs 16 et 17 sur les figures N03, 5 et 6 alors qu'un seul (17) est visible sur la figure 2.Comme on peut le voir sur la figure 4, un déflecteur est avantageusement constitué par une plaque ou lame métallique 18 de forme incurvée et de quelques centimètres de largeur. L#un au moins de ces déflecteurs est réglable dans les deux directions de la hauteur et la longueur de chaque paroi 2 du four; par exemple, le déflecteur 17 peut être réglé en hauteur à l'aide des tiges-poussoirs 19 manoeuvrées depuis l'extérieur des parois du four alors que son réglage en longueur, par translation le long des parois 2 du four, s'effectue à l'aide de tiges 20 ou de plaques boulonnées 21 qui se déplacent dans une gorge 22 pratiquée horizontalement dans les parois latérales 2.Bien que, dans le cas illustré de deux déflecteurs, l'un (par exemple 16) puisse être mobile dans la seule hauteur alors que l'autre (17) est manoeuvrable dans deux directions, il est particulièrement avantageux de prévoir de chaque côté des parois latérales 2 du four une série de deux convecteurs totalement mobiles de façon à pouvoir disposer d'un nombre infini de possibilités de réglage du flux d'air chaud qui émane des perforations 12. Comme on peut le voir par exemple sur la figure 5, les convecteurs 16 et 17 canalisent un flux d'air sous formedd'étroit pinceau 23 vers le haut, lequel s'élargit vers le bas en un canal 24 de largeur nettement plus importante de façon à obtenir un flux d'air chaud de forme sensiblement conique. La figure 6 illustre schématiquement l'opération de rétraction d'une cape ou bague 25 en matière plastique rétractable (par exemple en chlorure de polyvinyle orienté par étirage) sur le système de fermeture d'un récipient 26 disposé dans le four-tunnel de l'invention. au fur et à mesure de l'avancement du récipient dans le four et grâce à l'inclinaison prédéterminée des deux déflecteurs 16 et 17 on bloque tout d'abord une extrémité (par exemple 27) de la bague sur le récipient en dirigeant un pinceau d'air chaud dans la zone correspondante puis on applique progressivement le flux d'air jusque vers l'autre extrémité 28 en faisant suivre, ou non, d'une passe de finition.Ainsi, grâce à Cette judicieuse orientation du flux chaud, il devient possible de faire épouser parfaitement et progressivement à tout type de manchon, gaine, cape ou bague, la forme de tout ou partie de récipients de configurations plus ou moins sophistiquées. Bien entendu, l'opEration de thermorétraction est effectuée en continu sur les récipients qui défilent dans le four à la cadence sélec tionnée, une fois que le réglage des déflecteurs a été effectué pour un type donné de manchon et de récipient, ce réglage pouvant évidemment être modifié à tout moment et avec une grande souplesse au cours de l'opération. Le nouveau four selon l'inventionJtel que décrit ci-dessous ou selon des variantes par mise en oeuvre de moyens équivalentsvpeut convenir à toutes opérations de rétraction de gaines, bracelets ou manchons en matière plastique rétractable à chaud, autour de réceptacles divers. Il convient particulièrement bien à l'habillage, total ou partiel, de récipients tels que bouteilles, bombes, tubes en matériaux divers et de conformation complexe par des manchons en matière plastique ayant reçu au préalable toutes impressions ou décorations désirées. R E V E N D I C A T I O N S 1. Four destine à la rétraction de manchons thermoplastiques autour de voi- pients qui sont envoyés en continu an sein et entre deux parois Fixes vert- cales de ce four. et Uns lequel est Drévu un système de chauffa#e de l'aIr puise à l'extérieur, ledit four étant caractéris en ce outil comporte a/Qe3 moyens pour faire parvenir l'air chauffé en haut aes parois verti cales et pour recycler cet air en continu biles moyens pour orienter sélectivement et progressivement l'air chaud sur les différentes zones du manchon à rétracter. 2. Four selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens a)compren nent essentiellement@ un premier collecteur, au centre de la paroi interne su périeure du four où l'air, aspiré de l'extérieur par moteur-ventilateur, est chauffé par des résistances électriques puis envoyé dans un second collecteur qui diffuse l'air chaud de chaque côté et en haut des parois latérales du four, cet air chaud étant ensuite recyclé en continu par aspiration à travers le premier collecteur. 3. Four selon la revendication 2 caractérisé en ce que les collecteurs sont constitués par des plaques métalliques munies de perforations et prolongées par des gaines ou conduits menant au moteur-ventilateur. 4. Four selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens b) sont cons titués par au moins deux déflecteurs montés sur chacune des parois latérales fixes du four et dont l'un au moins est réglable dans la hauteur et la longueur desdites parois. 5. Four selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comporte, de chaque côté, deux déflecteurs mobiles qui encadrent le flux d'air chaud diffusé en haut de chaque paroi latérale fixe du four et en ce que le réglage de ces déflecteurs s'effectue par des moyens manoeuvrables depuis l'extérieur de chaque paroi. 6. Four selon la revendication 5 caractérisé en ce que les moyens de réglage sont constitués par des : tiges-poussoirs, plaque translatable boulonnée ou systèmes équivalents. 7. Four selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisé en ce que les déflecteurs sont constitués par des feuilles ou plaques métalliques in curvées, de concavité tournée vers l'intérieur du four de façon à laisser passer entre elles un pinceau d'air chaud de hauteur et largeur variables mais prédéterminés.