Brevet FR2589431A1 — publié le 19870507

PROCEDE ET APPAREIL POUR APPLIQUER UNE ETIQUETTE EN PLASTIQUE AUTOUR D'UN RECIPIENT La présente invention est relative à un appareil et un procédé pour appliquer de minces étiquettes ceinturantes en plastique sur des récipients, les récipients se déplaçant en position verticale en un mouvement continu durant toute l'opération d'étiquetage. On sait appliquer des étiquettes autour de récipients en amenant les récipients espacés en contact tangentiel avec un tambour qui porte des étiquettes individuelles maintenues par aspiration à la surface du tambour. Lorsque le tambour portant les étiquettes tourne autour de son axe, de la colle ou, plus récemment, un solvant pour le plastique de l'étiquette est appliqué sur des zones choisies de l'étiquette et l'étiquette passe du tambour au récipient et adhère à ce dernier. Le réeipient continue à rouler à la périphérie du tambour et, en conséquence, l'étiquette s'enroule autour du pourtour du récipient. L'étiquette est un peu plus longue que la circonférence du récipient et, donc, le bord postérieur de l'étiquette chevauche le bord antérieur ou la partie de l'étiquette qui a été collée la première sur le récipient.Ce bord postérieur est scellé sur le bord antérieur et chevauche ce dernier pour former une étiquette ceinturante complète sur le récipient avec un joint vertical complet. Ce système convenait bien pour les étiquettes non sensibles à la chaleur. Dans les cas où la matière de l'étiquette était constituée de plastique ou de stratifiés de papier moins sensibles à la chaleur, on pouvait utiliser une colle thermofusible. Comme la plupart des colles thermofusibles industrielles ont un point de fusion supérieur à 1500C, leur utilisation comme colle ne convient pas si l'éti quette est en plastique mince sensible à la chaleur. Les colles thermofusibles provoquent une déformation de l'étiquette ou nuisent passablement à l'état de l'éti- quette, ce qui aboutit à un produit étiqueté non satisfaisant. Il importe que le système d'étiquetage soit réel lement exempt d'arrêts imprévus et que la vitesse de déplacement des récipients à travers tout le système soit uniforme et rapide. Bien entendu, si on se sert de colles qui impliquent un temps de durcissement trop long, le système doit fonctionner à une vitesse relativement lente. C'est ce qui a conduit à utiliser des colles thermofusibles qui ont les propriétés de durcissement rapide si l'étiquette est compatible. Un autre inconvé nient de l'utilisation de colles thermofusibles est le coût du chauffage de la colle et le fonctionnement parfois perturbé quand la colle est appliquée sur l'étiquette. Compte tenu de ce manque de compatibilité de la colle thermofusible avec de minces étiquettes en plastique, il a été envisagé d'utiliser un solvant. Un système avec solvant est présenté dans la demande conjointe de brevet des E.U.A. nO 555 758 déposée le 28 novembre 1983, et le système est décrit pour appliquer une étiquette entiè rement ceinturante en plastique mince autour d'un réci pient tel qu'une bouteille en plastique. Le système avec solvant est préféré dans les cas où l'étiquette est une feuille de plastique assez mince ou un stratifié cellu laire en mince pellicule et doit être collée sur un récipient en plastique étiré. Il est utile que l'éti- quette soit appliquée sur un récipient en plastique étiré d'une manière telle qu'elle puisse être enlevée du récipient au moment du recyclage du récipient.L'enlèvement de l'étiquette est facilité si l'étiquette est collée sur le récipient à l'aide d'un petit point de solvant appliqué sur le bord antérieur de l'étiquette r puis par un trait continu de solvant appliqué sur le bord chevauchant ou postérieur. L'étiquette adhère fortement à elle-même, mais est légèrement collée sur le récipient. Ainsi l'enlèvement peut-il s'accomplir avec peu d'efforts et à peu de frais. Compte tenu de ce qui précède, la présente invention a pour objet la réalisation d'un système pour appliquer des étiquettes en plastique relativement m nces sur des récipients tels que des récipients en verre en utilisant des étiquettes sur lesquelles se trouve de la colle à activation par la chaleur. Les étiquettes sont un peu plus longues que la circonférence de la bouteille et les bouteilles sont transportées sur la surface extdrieure d'un tambour à aspiration jusqu'à venir en contact tangentiel avec la bouteille ou le récipient. De la chaleur est appliquée en un point sur la colle juste avant l'ar rivée de l'étiquette au point de tangence avec le récipient où l'étiquette est fixée à la surface du récipient et est réellement libérée de la surface du tambour.Une colle à activation par la chaleur dont les polymères subissent une réticulation est également appliquée sur le bord postérieur de l'étiquette et adhère au bord an térieur en venant à se trouver au dessus de celui ci. ta colle à activation par la chaleur est telle qu'elle prend rapidement et crée un joint extrêmement serré à chevauchement si bien qu'un chauffage ultérieur de l'été quette en forme de manchon amène le manchon à se rétré- cir jusqu' à dpouser étroitement la forme du récipient et ne nuit pas à l'état de l'étiquette. Comme le polymère de la colle vient à être réticule par la chaleur, l'étiquette forme un joint qui résiste à la tension exercée pendant le thermorétrécissement. La présente invention vise encore à utiliser des étiquettes en plastique préalablement enduites de colle pour l'étiquetage de récipients à bière avant leur remplissage, où la colle réticulée puisse supporter des températures de pasteurisation. D'autres objets encore apparaitront à la lecture de la description ci-après de plusieurs formes de réalisa tison de l'invention en regard des dessins annexés sur lesquels la Fig. 1 est une vue de-dessus en plan d'une première forme de réalisation de l'invention; la Fig. 2 est une vue en perspective, à une échelle agrandie, de la zone d'application d'étiquette sur un conteneur selon la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en plan d'une deuxième forme de réalisation de l'invention; la Fig. 4 est une vue agrandie, en perspectiye, prise dans le sens de la flèche 4 de la Fig. 1; et la Fig. 5 est une vue en perspective du collecteur d'air de la Fig. 2 vu depuis l'avant de celui-ci. Considérant en particulier la Fig. 1, qui est une vue partielle en plan de la partie de l'invention pour l'application d'étiquettes, où un tambour 10 de support d'étiquettes est supporté pour tourner autour d'un axe vertical 11 par un bras 12 qui supporte un moyeu central 13 pour le tambour. Le moyeu 13 est pourvu d'un distributeur intérieur à aspiration (non représenté) auquel est reliée une conduite de vide 14. Il doit être entendu que le moyeu 13 ne tourne pas et que le bras 12 est relié à un support fixe 15.Une description détaillée complète du tambour 10 rut'est pas jugée nécessaire car ce tan bour est d'un type assez courant dans lequel des passages de vide s'étendent radialement vers l'extérieur depuis le distributeur situé dans le moyeu jusqu'à des ouvertures dans l'avant du tambour où le bord antérieur d'une étiquette individuelle 41 sera appliqué afin d'être maintenu à la surface du tambour. Des séries verticales supplémentaires d'orifices d'aspiration sont réalisées pour se trouver sous le bord postérieur de l'étiquette pour assurer que, lorsque le récipient roule sur la surface du tambour quand le tambour tourne, l'étiquette s'enroule régulièrement autour du récipient.Dans la forme de réalisation présente et comme représenté sur la Fig. 1, les étiquettes peuvent être fournies à partir d'un rouleau (non représenté) et avancerez une bande sans fin 16 d'étiquettes sur lesquelles sont préalable ment imprimées des zones de colle. Lorsque, comme on le voit sur la Fig. 1, la bande 16 entre par la droite dans la vue, elle est prise par deux rouleaux pinceurs 17 et 18 et, après être passée autour d'environ une moitié de la circonférence du rouleau 18, elle vient au contact d'un rouleau entraîneur 19 qui entraîne la bande jusque dans la zone d'un découpeur 20 de bande qui coupe la bande en un point précis de sa longueur pour définir une longueur de bande qui sera une étiquette. Le bord antérieur de l'étiquette, avant d'être séparé de la bande est guidé par un guidage 21 jusqu'au contact de la périphérie du tambour 10. Quand la bande touche le tambour, les orifices d'aspiration du tambour maintiennent la bande contre le tambour et la rotation du tambour entrasse la bande via les couteaux 22 et 23 du découpeur rotatif 20. La lame 22 est dans un support à mouvement alternatif tandis que la lame 23 est portée par un support rotatif de façon qu'à l'instant prédéterminé précis les deux lames viennent toucher la bande et effectuent le découpage de la bande pour définir la longueur précise d'6tiquette. Il faut souligner que le bord antérieur de la bande, comme on le voit sur la Fig. 4, possède sur lui de la colle dans au moins deux zones 45 espacées verticalement sur la surface extérieure, tournée à l'opposé du tambour. De la même manière, à côté du bord postérieur de l'étiquette, il est imprimé sur l'étiquette un trait de colle 45 disposé sur toute la largeur ou transversalement. La colle utilisée se caractérise comme une colle imprimable, à support aqueux, avec des aptitudes au thermocollage. Un exemple de colle particulière est une colle thermodurcissable à réticulation telle que le copolymère éthylène/acétate de vinyle carboxylé. Cette colle est activée par la chaleur à environ 1000C et devient réticulée et, lorsqu'elle est polymérisée, a une température de ramollissement résultante supérieure à 1500C. Le temps de polymérisation de la colle est de moins d'une minute et, une fois polymérisée, la colle est capable de résister aux températures de pasteurisation auxquelles sont soumis les récipients à bière après leur remplissage.Comme la température d'activation par la chaleur n'est que de 1000C, les étiquettes ne sont pas soumises aux températures de déformation qui accompagneraient normalement l'emploi des colles thermofusibles classiques qui nécessitent au moins une température de 1770C pour fondre, étant entendu que jusqu'à présent, seules les étiquettes appliquées à l'aide d'une colle thermofusible ont pu supporter des températures de pasteurisation. Comme on le voit sur la Fig. 1, une étiquette 41, qui est portée par le tambour 10 sur sa couche ou son revêtement 10a en caoutchouc, est venue au contact d'un récipient C et, juste avant qu'elle ne soit prise par le récipient, la colle 45 sur le bord antérieur de l'étiquette est activée en passant devant une source d'air chaud, repérée globalement 24. La source 24 se présente sous la fol1ne d'une boîte rectangulaire 25 sensiblement creuse pourvued'une ouverture 26 dans son coté qui est tourné vers le tambour 10. Un conduit 28 communique avec l'intérieur de la boîte 25 et est relié a une source d'air chaud (non représentée).On peut donc voir qu'à mesure que l'ztiquette est transportée par le tambour, la zone de la colle vient s'aligner avec l'ouverture 26 du boiter ou distributeur 25 et de l'air chaud est projeté sur la colle. Les dimensions de l'ouverture 26 sont choisies en tenant compte de la vitesse de mouvement du tambour et de la température de l'air chaud de façon qu'une activation suffisante de la colle ait lieu quand elle passe devant l'ouverture 26. Immédiatement après avoir eté exposée à la température d'activation de 1000C, la colle présente sur l'étiquette est prise par le c8té d'un récipient C qui arrive et le récipient roule sur la surface du tambour tout en étant maintenu contre celui-ci par un guide courbe 29, l'étiquette s'enroulant sur ce récipient.Le bord postérieur de l'étiquette, qui porte un trait de colle sur toute sa largeur, est activé de même par l'application d'air chaud depuis la chambre 25 et, à ce moment, le bord postérieur chevauche le bord antérieur. Comme le récipient est confiné entre la surface du tambour et la barre de guidage 29 du récipient, la zone de chevauchement devient un joint vertical qui s'étend sur toute la largeur de l'étiquette. Le récipient et l'étiquette soudée sont ensuite guidés par une barre de sortie 42 courbe jusque sur un convoyeur 30, se déplaçant vers la droite comme représenté sur la Fig. 1, via une zone 31 de thermorétrécissement, entre deux radiateurs 32 à infrarouges. Comme on peut facilement le voir d'après les Fig. 1 et 2, les recipients entrent par la gauche dans la zone d'étiquetage et sont normalement déplacés vers la droite tout en reposant sur un convoyeur en mouvement jusqu ce qu'ils soient pris par un alvC-'ole 33 d'une roue étoile rotatixe 34 qui tourne dans le sens de la flèche située sur celle-ci. Le récipient est guidé dans son mouvement jusque dans la position pour toucher une étiquette par barre 29 sur un côté de son parcours de mouvement et par deux rails de guidage 35, espacés verticalement, sur le côté opposé.Les rails de guidage 35 sont formés de façon à guider les récipients selon un parcours courbe dont le centre de courbure coïncide avec l'axe de la roue en étoile, si bien que les récipients viennent de manière asymptotique au contact de la zone de colle du bord antérieur d'une étiquette. La barre de guidage 29, dans sa longueur initiale, est sensiblement parallèle aux rails de cuidage 35. Cependant, une fois que le récipient a touché l'étiquette, la barre 29 change de courbure de façon que le récipient suive un cheminement parallèle à la circonférence du tambour. Ainsi la barre de guidage 29 décrit-elle une courbe qui est coaxiale avec l'axe de rotation du tambour 10. Bien entendu, la roue en étoile pousse le--récipient le long du pourtour du tambour et, quand le récipient quitte la roue en étoile, il continue à rouler sur la surface du tambour car il est maintenu au contact du tambour par la barre 29. Considérant la Fig. 3, une autre forme possible de l'invention est représentée, les éléments semblables recevant les merles repères numériques que ceux de la Fig. 1. Dans cette forme de réarisation, une étude de préchauffage 36 est disposée au-dessus d'un convoyeur 37 sur lequel les récipients sont placés et sont déplacés en série vers la roue en étoile 34. Une porte 38 à mouvement de va-et-vient est disposée pour venir au contact des récipients et retenir efficacement ceux-ci et les laisser partir un par un dans la roue en étoile lorsque les retraits passent au-dessus du convoyeur.Dans cette forme de réalisation, les récipients sont préckauffés à une température supérieure à 1000C notamment à une température de 1200C et la chaleur du récipient active la colle portée par l'étiquet te et déclenche la réticulation. Le récipient a une chaleur suffisante pour que le bord postérieur de l'étiquette où se trouve la colle sur toute la largeur de l'éti- quette soit lui aussi activé par la chaleur, ce qui aboutit à la formation d'un joint vertical complet au droit du chevauchement. Outre l'élimination du système d'activation à l'air chaud" de la colle grâce à des bouteilles préchauffées qui détiennent une chaleur activant la colle, les étiquettes 46 sont du type prédécoupé, avec de la colle déjà appliquée, et elles sont stockées dans un magasin 48 où elles peuvent être acheminées en série jusqu'à la périphérie du tambour à aspiration 10 par deux rouleaux d'entrainement 39 et 40 entraînés en synchronisme avec le mécanisme d'entraînement du tambour et le mécanisme d'entrainement de la roue en étoile (non représentés). Alors que la description qui précède prévoit deux. systèmes pour acheminer des étiquettes préalablement marquées de colle. jusqu'à un tambour à vide pour leur transport jusqu'à une position où le récipient vient au contact de la zone de colle de l'étiquette pour d'abord coller le bord antérieur d'une étiquette sur le récipient, puis raire rouler le récipient sur l'étiquette et sur le tambour pour enrouler l'étiquette autour du récipient, il doit être clair que la colle activée par la chaleur sur l'étiquette peut être thermiquement activée par d'autres moyens que la bouteille préchauffée ou le système à air chaud. Par exemple, la colle pourrait être activée par exposition à des radiateurs à infrarouges juste avant le contact de l'étiquette avec la bouteille ou par une combinaison de bouteille préchauffée à une température comprise entre 65 C et 930C et de chaleur d'appoint appliquée sur la colle ou sur les zones adhésives de l'étiquette réalise efficacement une étiquette ceinturante. L'étiquette est en plastique mince qui tend à se déformer si on applique trop de chaleur comme dans le cas des colles "thermofusibles". La colle doit être à vulcanisation rapide de façon que le récipient étiqueté puisse traverser une étuve de thermorétrécissement pour resserrer l'étiquette autour du récipient et le récipient étiqueté doit être d'une nature capable de supporter des températures de pasteurisation nécessaires pour les bouteilles de bière remplies. REVENDICATIONS 1. Procédé d'application d'une étiquette ceinturante (41) sur un récipient (c), caractérisé en ce qu'une étiquette est pourvue de colle (45) sur les bords antérieur et postérieur et est transportée sur le pourtour d'un tambour (10) jusqu'à une position où le récipient est amené au contact de la colle de l'étiquette, l'étiquette et le récipient sont ensuite roulés sur le pourtour du tambour pour enrouler efficacement l'étiquette autour du récipient jusqu'à ce que le bord postérieur de l'étiquette chevauche le bord antérieur de façon à réaliser un joint scellé, ce procédé étant caractérisé en ce qu'au moins deu zones de colle sont appliquées sur les étiquettes avant que celles-ci ne soient collées sur le tambour de transport, cette colle étant un polymère réticulable activé par la chaleur et en ce qu'il comporte l'opération d'application de chaleur sur la colle du bord antérieur au moment où l'étiquette commence à être au contact d'un récipient, et d'applica- tion de chaleur sur la colle du bord postérieur juste avant que le bord postérieur ne chevauche le bord antérieur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'application de chaleur d'activation sur la colle se fait en appliquant de l'air chaud sur la colle. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'application de chaleur sur la colle se fait pendant que l'étiquette est transportée par le tambour juste avant le transfert de l'étiquette sur le récipient. 4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la chaleur d'activation pour la colle est appliquée sur la colle de l'étiquette pendant que l'étiquette est transportée par le tambour juste avant que l'étiquette ne touche le récipient. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chaleur d'activation pour la colle est produite en préchauffant le récipient à une température supérieure à la température d'activation de la colle, mais inférieure à la température à laquelle l'étiquette est déformée par la chaleur. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le récipient est un récipient en verre préchauffé à une température d'environ 1200C.' 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chaleur d'activation pour la colle est produite par les opérations de préchauffage des récipients à une température comprise entre 65 et 930C et de projection d'un courant d'air chaud sur la colle juste avant que le récipient ne vienne au contact de l'étiquette. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la combinaison du préchauffage des récipients et de la projection d'air chaud sur la colle réalise une activation et une réticulation du polymère. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le chauffage combiné du polymère se fait à une température d'environ 1000C. 10. Appareil pour appliquer de minces étiquettes (41) en plastique sur les c8tés cylindriques de récipients (C) dans lequel les étiquettes sont transportées par un tambour (10) à aspiration jusque un point de prélèvement où les récipients sont amenés en contact tangentiel avec une colle activable par la chaleur et appliquée à l'étiquette, et le récipient roule sur la surface du tambour pour que l'étiquette s'enroule autour de ce récipient et pour former un joint à chevauchement, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (25) adjacent à la surface du tambour pour appliquer de la chaleur sur la colle de l'étiquette lorsqu'elle s'approche du point de prélèvement pour activer grâce à cela la colle avant qu'elle ne soit appliquée sur le récipient. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étuve de préchauffage (36) et des moyens (37) pour faire passer les récipients à travers l'étuve de préchauffage sur leur parcours jusqu'au point de prélèvement. 12. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen (24) pour appliquer de la chaleur sur la colle de l'étiquette comporte une chambre collectrice adjacente (25) à la surface du tambour de transport, une ouverture (26) formée dans la chambre en regard du pourtour du tambour et un moyen pour envoyer de l'air chaud à l'intérieur de ladite chambre. 13. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen pour appliquer de la chaleur sur la colle de l'étiquette comporte un radiateur chauffant tourné vers la surface du tambour pour activer la colle. 14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que le radiateur chauffant est un radiateur à infrarouges. 15. Appareil pour appliquer de minces étiquettes (41) en plastique sur des récipients (C) en verre, caractérisé en ce que les étiquettes ont sur elles de la colle activable par application préalable de chaleur, sur un bord antérieur et un bord postérieur de celles-ci, et les étiquettes sont transportées en série par un tambour rotatif (10) à aspiration jusqu'à un point de prélèvement où les récipients sont amenés en série au contact du bord antérieur du étiquette, cet appareil étant caractérisé par une étuve de préchauffage (36), des moyens (37) pour faire passer les récipients à travers l'étuve de préchauffage sur leur parcours jusqu'au point de prélèvement, grâce à quoi l'activation de la colle résulte de la venue du récipient chaud au contact de la colle lorsqu'on fait rouler le récipient sur la surface du tambour à vide pour munir un récipient d'une étiquette entièrement ceinturante avec un joint vertical à chevauchement.