Brevet FR2391111A1 — publié le 19781215

La présente invention concerne une machine d'étirage-emballage dans laquelle une unité motrice porte une unité d'étirage-emballage autour d'un matériau à emballer, l'unité motrice suivant l'extérieur du matériau à emballer. La manipulation moderne et mécanisée nécessite qu'un certain nombre de petits paquets soeai' empaquetés ensemble pour pouvoir entre manipulés en plus grandes unités. Des palettes sont utilisées comme base, et les paquets sont empilés sur la palette jusqu'à une dimension et un poids approprié pour une manipulation mécanique. On a tenté de retenir les paquets sur la palette au moyen de bandes en acier. Les bandes en acier étaient placées autour des paquets et de la palette, et les bandes étaient serrées. Les bandes en acier posent un problème parce que les charges peuvent glisser, et dans de mauvaises circonstances, tous les paquets sur les extrémités externes de la charge directement en dessous des bandes en acier peuvent entre écrasés.Par ailleurs, les bandes en acier sont difficiles et dangereuses à manipuler. Les bandes en acier sont très utiles sur des objets lourds en métal, comme des tubes et autres formes d'acier. On notera que les bandes en acier ne protègent pas les paquets contre les intempéries. Une méthode plus récente pour fixer des paquets sur une palette consiste à faire rétrécir un matériau d'emballage autour des paquets et de la paulette. Dans cet agencement, des sacs sont faits dlun matériau rétrécissable (habituellement du polyéthylène) et le sac est placé sur les paquets chargés sur la palette. Ensuite, le sac est soumis à la chaleur pour rétrécir et uniformiserla charge sur la palette. Un tel emballage est utile pour des charges qui ont une dimension uniforme, mais il nécessite un équipement spécial pour provoquer le retrait. Comme on utilise la chaleur pour provoquer le retrait, ce système ne peut autre utilisé dans des pièces froides ou autres zones où des charges de chaleur élevées sont génantes.Par ailleurs, on ne peut l'utiliser sur des paquets enveloppés de polyéthylène, parce que le matériau de 11 emballage rétrécissable et ces paquets peuvent coller ensemble. Pour surmonter ces inconvénients, l'étirage-emballage a été développé. Dans ces machines, dont une est indiquée dans le brevet US nO 3 867 806 au nom de Lancastersune pile de paquets est placée sur un plateau ou une plaque tournante. Habituellement, ces paquets sont montés sur une palette. Le plateau tournant est entraîné en rotation et la charge sur palette des paquets est enveloppée d'un matériau d'étirageemballage. Ce matériau peut être une pièce ou une pellicule de polyéthylène ou de chlorure de polyvinyle, et il est fabriqué pour pouvoir s'étirer d'au moins 25%. Pendant l'emballage de la charge, la tension sur la pellicule d'étirage-emballage produit une tension qui étire la pellicule de 15 à 25%. La pellicule est mince, elle a habituellement environ 0,025 mm d'épaisseur, et la charge est emballée d'autant d'épaisseurs qu'il faut pour obtenir la résistance souhaitée de la charge unifiée. La pellicule d'étirage-emballage peut autre aussi grande que la charge ou p3ut trephs étroite que la hauteur de la charge. Dans ce dernier cas, la pellicule plus étroite est enroulée en spirale autour de la charge. Comme il faut plus de couches en haut et en bas de la charge qu'au milieu pour une meilleure résistance, cela est plus économique. Cependant, ces concepts d'étirage-emballage ont été limités aux charges pouvant être placées sur un plateau tournant et entraînées en rotation. L t invention ci-dessus mentionnée permet de surmonter ces inconvénients en prévoyant une unité motrice qui porte l'unité d'étirage-emballage de façon que l'unité motrice soit guidée autour du matériau à emballer, et ce dernier est en position stationnaire. Le guidage est effectué par tout dispositif et procédé de guidage ou de direction. La présente invention perfectionne encore le processus et le dispositif d'étirageemballage. Pour aider à la compréhension de l'invention, on peut indiquer qu'elle est dirigée vers une machine d'étirage-emballage comprenant une unité motrice portant une unité d'étirageemballage pour un déroulement sous tension d'une pellicule d'étirage-emballage afin que, tandis que l'unité motrice se déplace autour du matériau en position stationnaire qui doit être emballé par étirage;'emballage soit accompli . L'unité motrice est guidée en suivant le pourtour du matériau par contact direct avec lui ou avec son support. C'est donc un objet de l'invention de procurer une machine d'étirage-emballage à guidage automatique capable de se déplacer autour d'un matériau à emballer, de façon que le matériau d'étirage-emballage sur l'unité motrice puisse être déroulé sous une tension contrlée pour emballer des charges stationnaires. C'est un autre objet de procurer une machine d'étirage-emballage où l'unité d'étirage-emballage est déplacée autour de la structure du matériau à emballer, tandis que le matériau à emballer est stationnaire. C'est un autre obJet de l'invention de procurer une unité motrice d'étirageemballage guidée autour de la structure du matériau à emballer par contact avec cette structure ou avec son support. C'est un autre objet de l'invention de procurer une machine d'étirage-emballage où l'unité motrice a une suiveur qui contact le matériau à emballer ou son support, de façon que l'unité motrice soit guidée dans son circuit autour du matériau en la dirigeant en détectant son contact avec lui. C'est un autre objet de l'invention de procurer une unité motrice dans une machine d'étirage-emballage, où la propulsion de l'unité motrice est sollicitée de façon qutelle soit propulsée dans une direction ayant tendance à la propulser dans une trajectoire autour du matériau à emballer. C'est un autre objet de l'invention de procurer une machine d'étirage-emballage d'un usage économique, et capable d'être largement utiliséedans les sortes de charges qu'elle peut emballer sans nécessiter -d'installations permanentes ou coûteuses prévues dans ce but. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques,détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lésquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation préféré de la machine d'étirage-emballage selon l'invention - la figure 2 est une vue en plan de dessus de la machine d'étirage-emballage de, la figure 1, des parties étant arrachées pour montrer le mécanisme directeur - la figure 3 est une vue en plan de dessus semblable à la figure 2, mais montrant la machine d'étirage-emballage passant autour d'un coin du matériau à emballer, au moyen de son guidage automatique ; et - la figure 4 est une vue en élévation agrandie, des parties état arrachées, faite généralement suivaiit'la ligne 4-4 de la figure 2. La machine d' étirage-emballage 10 est illustrée sur les figures 1, 2 et 3. La machine 10 comprend une unité motrice 12 et une unité d'étirage-emballage 14. L'unité 14 est montée sur l'unité motrice, et le but de cette dernière est de déplacer l'unité d'étirage-emballage autour du matériau à emballer. Sur les figures I à 4, le matériau à emballer est indiqué en 16 et, sur la figure 4, il est illustré comme étant placé sur une palette 18.Le matériau 16 à emballer peut se composer d'une grande variété de types différents, allant d'un grand carton devant être renforcé, iartpnnabilisé ou fixé à sa paulette, à une pile de plus petits cartons ou sacs nEcessitant d'être maintenus ensemble et/ou également maintenus sur une palette pour rendre la charge stable. Par ailleurs, le matériau à emballer peut ne pas être empaqueté, mais peut être des pièces d'ameublement ou analogues nécessitant d'être embU pour les protéger pendant le stockage ou l'expédition. Le matériau à emballer est placé sur le sol 20, comme on peut le voir sur les figures 1 et 4, et il est placé suffisamment loin des murs, poteaux ou autres équipements pour que la machine 10 d'étirage-emballage puisse se déplacer autour de lui. L'unité 14 d'étirage-emballage est illustrée comme portant un rouleau 22 d'une pellicule 24 d'étirage-emballage. L'unité d'étirage-emballage déroule la pellicule 24 sous une tension approprlée tandis que l'unité motrice porte l'unité d'étirageemballage autour du matériau à emballer. Si la largeur de la pellicule 24 en direction de la hauteur est suffisante pour bien emballer le matériau, alors il ne faut aucune traversée en spirale du rouleau de pellicule d'étirage-emballage. Cependant, à titre d'exemple, des rails 26 portent un chariot 28 sur lequel le rouleau 22 est monté pour un déroulement sous tension. Le moteur 30 déplace le chariot le long de ces rails tandis que l'unité motrice se déplace de façon à obtenir un emballage en spirale, comme cela est indiqué sur la figure 1. De cette façon, on accomplit l'emballage d'une grande charge de matériau. Un coffret de commande 32 abrite les commandes des divers moteurs et la commande de la tension, si cela est requis. Cette unité d'étirage-emballage est donc de la même nature que l'unité d'étirage-emballage décrite dans la précédente invention ci-dessus mentionnée. L'unité motrice 12 est supportée sur quatre roues. Les roues arrière 34 et 36 sont montées sur un essieu 38 qui est monté sur des paliers en dessous de la plate-forme 40 de l'unité motrice. Le moteur 42, que l'on peut voir sur les figures 1 et 2, est connecté par un engrenage réducteur 44 et une courroie ou une chaîne 46, à l'essieu menant 38. Le moteur 42 est contrôlé par des commandes appropriées dans le coffret 32. Les commutateurs et boutons sur le coffret peuvent commander la fonction de marche et d'arrêt du moteur et la vitesse à laquelle il propulse l'unité motrice. Des batteries peuvent être prévues dans les boîtiers 43 pour fournir du courant au moteur de propulsion, au moteur du chariot d'étirage-emballage et au système de commande de façon que la machine d'étirage-emballage soit autonome et soit totalement indépendante de toute alimentation externe en courant. Seule la roue arrière gauche 34 est calée sur l'essieu 38, par exemple par la clavette 48. La roue 36 est librement rotative sur l'essieu ainsi, la propulsion de l'unité motrice a tendance à la solliciter dans un cercle dans le sens des aiguilles d'une montre si elle se déplace vers la gauche, en regardant la figure 2 D'autres moyens moteurs permettent d'atteindre ce résultat. Par exemple, la roue arrière droite peut être une roulette tandis que la-courroie 46 est directement en engagement avec une poulie à l'intérieur de la roue 34, qui peut être librement rotative sur une fusée Par ailleurs, les deux roues arrière pourraient être entraînées mais avec une force de propulsion bien plus importante sur la roue arrière gauche 34 que sur la roue arrière droite 36 en utilisant un différentiel spécial et déséquilibré.Un tel différentiel pourrait placer toute fraction souhaitée de la force de propulsion sur la roue arrière gauche, mais la roue arrière droite pourrait également contribuer à une motivation pour rendre optimum la mise sous tension pour l'étirage-emballage. L'essieu avant 50 pivote sur un pivot vertical de direction 52 en dessous de la plate-forme 40 près de son extrémité avant. Les roues avant 54 et 56 sont montées librement rotatives sur l'essieu avant. Un ressort 58 est connecté à l'essieu pour le solliciter afin qu'il dirige l'unité motrice pour qu'elle fasse des cercles dans le sens des aiguilles d'une montre comme on peut le voir sur la figure 3. Ainsi, la direction est sollicitée dans le même sens que la propulsion de l'unité motrice. Dans le mode de réalisation préféré ainsi décrit, à la fois la propulsion et la direction sont sollicitées pour faire tourner l'unité motrice. Dans des circonstances optimales, la sollicitation d'une seule de ces forces peut être satisfaisante. Un bras palpeur 60 porte un galet 62 à son extrémité avant. Le bras est configuré de façon que le galet 62 soit placé pour suivre le côté du matériau 16 à emballer et agit contre le mouvement tournant dans le sens des aiguilles d'une montre produit à la fois par l'unité de propulsion et la direction. Le galet 62 engage le côté du matériau 16 et produit une force contraignant l'unité motrice à suivre le côté du matériau 16 sans plus amplement tourner vers lui. Un plus ample mouvement tournant vers lui forcerait le galet 62 à détourner les roues directrices, ainsi l'unité motrice est automatiquement guidée par le matériau 16. La direction en ligne droite le long du bord droit du matériau 16 est illustrée sur les figures I et 2. La figure 3 montre que, quand le galet 62 atteint le coin, la sollicitation de la direction et la sollicitation de la propulsion forcent l'unité motrice à tourner immédiatement le long du coin. De cette façon, l'unité motrice porte l'unité d'étirage-emballage autour du matériau 16 à emballer. En tournant, il est clair que la pellicule d'étirage-emballage emballe le matériau pour le protéger. Le commutateur 64 est placé en dessous de la plate-forme 40, et une butée 66 s'étend de sa partie inférieure. Cette butée est contactée par le bras palpeur 60 à chaque fois que le bras palpeur et la direction tournent suffisamment loin pour que la machine d'étirage-emballage passe autour d'un coin, comme cela est illustré sur la figure 3. Le commutateur 64 est connecté au coffret de commande 32 où les coins sont comptés. Quand le nombre souhaité de coins a été parcouru et que l'étirage-eeballage estterminé, la machine peut ainsi starr8ter dlelle-meme. De cette façon, l'arrêt peut être accompli automatiquement. Dans certains cas, le matériau à emballer n'a pas de coin ou a une configuration irrégulière et le commutateur 64 comptant les coins n'est pas utilisable. En conséquence, le bras 60 est pourvu d'un capteur ou commutateur 65 qui en pend et qui peut venir en contact avec un bloc 67 d'actionnement de commutateur. Ainsi, le bloc 67 est disposé entre la trajectoire de l'unité motrice et le matériau à emballer et le bras 60 passe sur le bloc 67 à chaque tour d'emballage. Le commutateur 65 qui est actionné par ce contact en passant, est connecté au coffret de commande 32 où les tours sont comptés et la machine peut s'arrêter d'elle-même quand l'éti- rage-emballage est terminé. On notera que l'emplacement du commutateur 65 sur le bras 60 est choisi pour la facilité, car le capteur ou commutateur 65 peut également être placé sur un bras auxiliaire monté sur l'unité motrice et dirigé à babord ou à tribord par rapport à l'unité motrice, pour passer sur le bloc d'actionnement 67 placé de façon appropriée. De même, d'autres moyens classiques de détection comprenant des moyens optiques et électromagnétiques, par exemple, peuvent être employés à la place des commutateurs 64 ou 65, avec des changements correspondants de leum moyens d'actionnement. Etant donné le fait que les différents matériaux à emballer peuvent avoir différentes caractéristiques près de leur bord inférieur vis-à-vis du galet qui les suite le galet 62 peut être pourvue d-'un ajustement vertical. Comme on peut le voir sur la figure 4, la branche réglable 68 a un galet 70 suivant le sol à sa partie inférieure. En ajustant la hauteur de la branche 68, on ajuste la hauteur du galet 62 au-dessus du sol. Quand la charge est sur la palette, bien entendus le galet 62 doit être au-dessus des ouvertures de la palette. Le résultat souhaité peut également être atteint en employant un galet suiveur 62 assez grandsupporté par un galet sur le sol, de façon que le galet suiveur engage le point le plus élevé > que ce soit la palette ou sa charge. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui nta été donné qutà titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A-T I O N S 1. Machine d'étirage-emballage, caractérisée en ce qu'elle comprend - une unité motrice se déplaçant autour d'un matériau à emballer - une unité d'étirage-emballage montée sur ladite unité motrice pour emballer une pellicule d'étirage-emballage autour du matériau à emballer tandis que ladite unité motrice se déplace autour dudit matériau à emballer - un moyen de propulsion et un moyen de guidage sur ladite unité motrice pour respectivement propulser et guider ladite unité motrice par rapport au matériau à emballer, au moins l'un desdits moyens sollicitant ladite unité motrice vers ledit matériau à emballer. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de guidage précité comprend un galet venant en engagement avec le matériau à emballer, ledit galet étant connecté audit moyen de guidage de façon que, quand ledit galet est en engagement avec ledit matériau à emballer, ledit moyen de guidage dirige l'unité motrice précitée dans une direction déterminée par la forme du matériau à emballer 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moyen de guidage précité comprend une roue dirigeable sous ladite machine et en ce que le galet précité est connecté à ladite roue dirigeable pour diriger l'unité motrice précitée selon la forme externe du matériau à emballer. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un moyen élastique est connecté au moyen de guidage précité pour diriger l'unité motrice précitée vers le matériau à emballer et en ce que le galet précité agit en opposition audit moyen élastique quand ledit galet est en engagement avec le matériau à emballer. 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le galet suiveur précité est monté sur un bras palpeur qui s'étend vers l'avant~et vers le côté de l'unité motrice précitée ainsi, tandis que ledit galet passe autour d'un coin du matériau à emballer, ladite unité motrice est dirigée autour dudit coin. 6. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un moyen suiveur est monté sur l'unité motrice précitée pour suivre le matériau à emballer et en ce que le moyen de propulsion précité sollicite ladite unité motrice autour du matériau à emballer. 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que le moyen de propulsion précité comprend une roue de propulsion pour supporter et propulser au moins partiellement l'unité motrice précitée, ladite roue de propulsion étant sur le côté opposé de ladite unité motrice par rapport au moyen suiveur précité, ainsi ladite roue de propulsion sollicite ledit moyen suiveur en engagement avec le matériau à emballer. 8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen suiveur précité est un galet placé pour engager le matériau à emballer et en ce qu'il est connecté au moyen de guidage précité de façon à diriger ledit moyen de guidage pour que l'unité motrice précitée se déplace autour du matériau à emballer. 9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que le moyen de guidage précité comprend une roue dirigeable sous l'unité motrice précitée et en ce que le galet suiveur précité est connecté pour diriger ladite roue dirigeable, qui est élastiquement sollicitée pour diriger l'unité motrice précitée vers le matériau à emballer. 10. Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'un capteur est placé pour être actionné par le moyen de guidage précité à chaque fois qu'il détecte un coin sur le matériau à emballer et ledit capteur est connecté pour produire un signal de sortie quand le nombre de coins que l'unité motrice précitée a passés atteint un total prédéterminé.