Brevet FR2619549A1 — publié le 19890224

Machine pour l'enveloppement sous pellicule de produits cylindriques. La présente invention concerne une machine pour l'enveloppement sous pellicule de produits cylindriques; cette invention concerne, plus particulièrement, une machine permettant l'emballage de pièces ou d'articles cylindriques, ou de paquets cylindriques formés par plusieurs pièces ou articles, dans une pellicule soudée sur elle-même suivant la direction longitudinale du produit à envelopper, et formant une sorte de gaine enser- rant ce produit. On connaît déjà, par le brevet français n 2219060 (SOBREAL), un procédé pour la réalisation de ce genre d'emballage, qui consiste es- sentiellement: - - à dérouler et tendre une pellicule thermosoudable provenant d'au moins un rouleau, - à amener le produit à emballer contre la pellicule tendue, - à pousser le produit perpendiculairement à la pellicule de telle façon qu'il entraîne avec lui cette pellicule, laquelle s'enroule alors autour du produit, - à réaliser sur la pellicule deux soudures parallèles, la première soudure réunissant les extrémités de la portion de pellicule qui enveloppe le produit, et la seconde soudure réunissant les portions de pellicule situées de part et d'autre de la portion qui enveloppe le produit, et -à couper la pellicule entre les deux soudures. La pellicule est ainsi enroulée tout autour du produit à emballer, et après réalisation des soudures et de la coupe, le produit peut être évacué avec la portion de pellicule qui l'enveloppe. La pellicule restante, à nouveau soudée sur elle-même pour former une nappe continue, peut ensuite être déroulée et tendue pour emballer le produit suivant. Le brevet français n 2219060 décrit aussi une machine mettant en oeuvre le procédé rappelé ci-dessus. La machine en question comprend principalement: - un chargeur pour l'amenée des produits à emballer, - un ou plusieurs rouleaux de pellicule thermosoudable placés à la partie supérieure de la machine, - une double mâchoire de soudage inférieure, fixe, - une double mâchoire de soudage supérieure, mobile verticalement, un outil de coupe associé à l'une des mâchoires de soudage, - un embarrage sur lequel passe la pellicule en cours de déroule- ment de l'un des rouleaux, - un tire-chutes situé au-dessous de la mâchoire de soudage infé- rieure, et servant à tirer l'extrémité de la pellicule formée par de petites portions perdues, réunies à chaque opération d'enveloppement par la se- conde soudure, et - des moyens pour recevoir et supporter les produits en cours d'emballage. Lors de l'utilisation de ce genre de machines, l'on peut être amené à emballer des produits cylindriques de diverses longueurs. Si la machine est équipée, à sa partie supérieure, de plusieurs rouleaux de pelli- cule, il est facile de prévoir que ces rouleaux soient formés par des pelli- cules de largeurs distinctes, adaptées par exemple pour l'emballage de produits avec deux ou trois longueurs différentes. Toutefois, lors d'un changement de longueur des produits à emballer, le passage d'une pellicule de largeur donnée à une autre pellicule de largeur différente pose encore des difficultés: En raison du fonctionnement de la machine considérée, le passage d'une pellicule à une autre, nécessite que la pellicule précédemment dé- roulée et utilisée soit de nouveau enroulée, et que la nouvelle pellicule à utiliser, précédemment en attente et entièrement enroulée, soit déroulée. Actuellement, cette opération est réalisée manuellement, et elle représente une intervention coûteuse en temps et en main-d'oeuvre. Jusqu'à présent, le problème de l'automatisation du changement de pellicule n'a pas pu être résolu, en raison notamment des difficultés rencontrées pour le guidage de l'extrémité libre d'une pellicule à dérouler ou à enrouler. Compte-tenu de la légèreté de la pellicule, un déroulement libre, sans guidage, est à exclure car un simple courant d'air déformerait et dévierait la pellicule, empêchant ainsi son arrivée en un point précis de la machine. On pourrait imaginer des dispositifs de guidage au moyen de pinces saisis- sant la pellicule, mais de tels dispositifs seraient d'une réalisation très compliquée et coûteuse, d'autant plus qu'on devrait alors prévoir des pinces d'écartement variable pour s'adapter à différentes largeurs de pellicule. Le but de la présente invention est de fournir une machine du genre ici considéré, perfectionnée de manière à pouvoir assurer automa- tiquement un changement de pellicule, en supprimant toute intervention humaine pour cette opération et en résolvant de façon satisfaisante les problèmes de guidage de la pellicule. A cet effet, dans la machine selon l'invention pour l'envelop- pement sous pellicule de produits cylindriques, les doubles mâchoires de soudage et l'outil de coupe sont prévus de manière à pouvoir réaliser soit deux soudures parallèles séparées par une coupe, afin de permettre l'utilisation de la même pellicule pour l'enveloppement du produit suivant, soit une seule soudure et une coupe, afin de libérer la pellicule pour permet- tre son enroulement et le déroulement d'une autre pellicule, notamment de largeur différente, avant l'enveloppement du produit suivant. Lorsque deux produits successifs possèdent la même longueur, la machine est utilisée de manière connue, en réalisant une double soudure et une coupe de la pellicule en fin d'enveloppement du premier produit et avant l'enveloppement du produit suivant. Par contre, si deux produits successifs possèdent des longueurs distinctes, une seule soudure et une coupe de la pellicule sont réalisées en fin d'enveloppement du premier produit. La pellicule n'est donc plus réunie, par une seconde soudure, à la partie perdue engagée dans le tire-chutes. Ainsi, cette pellicule est libre et elle peut être enroulée, après quoi une autre pellicule de largeur différente, adaptée à la longueur du produit suivant, peut être déroulée. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la double mâchoire de soudage supérieure, mobile verticalement, porte un déflecteur pour le guidage de la pellicule; cette mâchoire et son déflecteur sont abaissés lors d'un changement de pellicule, de manière à accompagner la descente de la nouvelle pellicule, laquelle peut ainsi être guidée de manière précise sans risquer d'être déviée par un courant d'air. Pour faciliter l'enroulement de la pellicule précédemment utilisée, et le déroulement de la nouvelle pellicule, l'invention prévoit encore: - qu'un volet déflecteur est disposé entre le chargeur de la ma- chine et la mâchoire de soudage inférieure fixe, ce volet déflecteur étant basculé lors d'un changment de pellicule; et - que l'embarrage comprend des rouleaux mobiles qui sont rele- vables de manière à permettre un libre passagedes pellicules enroulée et 2 6 1 9 5 4 9 déroulée, lors d'un changement de pellicule. Avantageusement, les rouleaux de pellicule sont portés par un châssis monté mobile horizontalement à la partie supérieure de la machine, un moteur étant prévu dans cette partie pour la commande d'enroulage/- déroulage de l'un quelconque des rouleaux de pellicule. De préférence, la machine comprend encore des moyens de détec- tion automatique de la longueur des produits cylindriques arrivant sur son chargeur, des moyens de sélection automatique de l'un des rouleaux de pellicule en fonction de la longueur des produits, et des moyens de commande automatique de la séquence de changement de la pellicule. La machine ainsi équipée permet de changer automatiquement la pellicule utilisée pour l'enveloppement des produits, chaque fois que cela est nécessaire en raison d'un changement de longueur des produits à emballer, voire à chaque arrivée d'un produit, si la machine doit enve- lopper des produits dont les longueurs alternent. Le changement de pellicule est effectué de manière rapide, avec un guidage précis garantissant l'ar- rivée de la nouvelle pellicule déroulée jusqu'entre les rouleaux du tire- chutes. L'équipement complémentaire de la machine, nécessaire pour la mise en oeuvre de l'invention, reste limité et n'augmente son coût que dans une faible proportion. Enfin, il faut noter que le principe de guidage proposé (déflecteur solidaire de la mâchoire de soudage mobile) rend le fonctionnement de cette machine entièrement indépendant des largeurs particulières des pellicules et du positionnement des rouleaux de pellicule. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé repré- sentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de cette machine pour l'enveloppement sous pellicule de produits cylindriques Figure I est une vue de face d'une machine conforme à l'invention Figure 2 est une vue de côté de la machine de figure 1, illustrant une première étape de fonctionnement lors d'un changement de pellicule Figures 3 et 4 sont des vues de côté similaires à figure 2, illus- trant deux autres étapes de fonctionnement; Figure 5 est une vue de détail, à échelle agrandie, montrant plus particulièrement les deux mâchoires de soudage. La machine représentée aux diverses figures comporte un bâti 1, formé de piliers 2 et de traverses 3. A l'avant du bâti I est prévue une table de chargement 4, sur laquelle sont amenés un à un les produits cylindriques 5 à emballer. Un volet déflecteur mobile 6 est disposé entre la table de chargement 4 et la zone de travail de la machine, située entre les piliers 2. Une mâchoire de soudage fixe 7 est disposée horizontalement, sensiblement au niveau de la table de chargement 4. Comme le montre plus particulièrement la figure 5, la mâchoire de soudage fixe 7 comprend deux électrodes de soudage 8 et 9, tournées vers le haut, qui sont parallèles l'une à l'autre et séparées l'une de l'autre par une faible distance. Au-dessus de la mâchoire de soudage fixe 7, est prévue une mâ- choire de soudage mobile 10, également horizontale. Comme le montre plus particulièrement la figure 5, la mâchoire de soudage mobile 10 com- prend deux électrodes de soudage 11 et 12, tournées vers le bas, parallèles l'une à l'autre et disposées de manière à coopérer, respectivement, avec les deux électrodes 8 et 9 de la mâchoire fixe 7. Un outil de coupe mobile 13 est prévu entre les deux électrodes 11 et 12 de la mâchoire de soudage mobile 10. Cette mâchoire de soudage mobile 10 est déplaçable verticale- ment, comme indiqué par la double flèche 14 de la figure 2, son déplace- ment dans le sens de la montée ou de la descente étarit commandé par un moteur 15 entraînant un treuil qui enroule ou déroule des câbles 16 auxquels est suspendue la mâchoire de soudage mobile 10. En arrière du plan vertical contenant les deux mâchoires de sou- dage 7 et 10, est prévue une table à rouleaux basculante 17, recevant et supportant les produits cylindriques 5 en cours d'emballage. La table arrière 17 est déplaçable verticalement sous la commande d'un moteur 18 entraînant un treuil qui enroule ou déroule des câbles 19 auxquels est suspendue cette table 17. Le basculement de la table arrière 17 est commandé au moyen d'au moins un vérin pneumatique 20. Des rails de guidage verticaux non représentés, montés sur les piliers 2 du bâti 1, assurent le guidage de la mâchoire de soudage mobile et de la table arrière 17, dans leurs déplacements verticaux. La partie supérieure du bâti I comporte des poutres horizontales 26 1 9549 21, orientées d'avant en arrière, sur lesquelles est monté mobile un châssis 22 servant de support pour trois rouleaux de pellicule thermosoudable 23, 24 et 25, destinée à l'emballage des produits 5. Chaque rouleau de pellicule 23, 24 ou 25 repose sur une paire de cylindres porteurs 26, d'axes horizontaux. Un moteur 27 est prévu pour la commande d'enroulage/dérou- lage des rouleaux de pellicule 23, 24 et 25. L'ensemble formé par le châssis mobile 22 et par les rouleaux de pellicule 23, 24 et 25 est déplaçable horizontalement, d'avant en arrière ou d'arrière en avant (voir les flèches 28 et 29 de la figure 2), sous la commande d'un vérin non représenté. Le bâti I porte, à sa partie supérieure, un double déflecteur 30 pour la pellicule en cours d'utilisation, provenant de l'un des trois rouleaux 23, 24 et 25. Cette pellicule passe ensuite sur un embarrage 31, comprenant deux rouleaux fixes 32 et 33, et deux rouleaux mobiles 34 et 35 portés par des bras pivotants 36 de forme coudée, le mouvement de pivotement des bras 36 étant commandé par des moyens non représentés. Un autre déflecteur 37 est monté solidaire de la mâchoire de soudage mobile 10, la pellicule en cours d'utilisation passant entre cette mâchoire 10 et le déflecteur 37. Il est enfin prévu, au-dessous de la mâchoire de soudage fixe 7, un tirechutes 38 formé par deux rouleaux 39 et 40, permettant de pincer entre eux la pellicule, l'un des rouleaux 39 étant porté par des bras pivotants 41 manoeuvrables au moyen d'un vérin 42. Lorsque la machine fonctionne, la longueur des produits cylindri- ques 5 qui arrivent sur la table de chargement 4 est détectée automatique- ment, et selon la largeur de ces produits 5, il s'effectue une sélection automatique de l'un des trois rouleaux de pellicule 23, 24 et 25, dont la largeur correspond à la longueur des produits 5. Si deux ou plusieurs produits 5 se présentant successivement sont de même longueur, ils seront enveloppés dans la même pellicule 43, déroulée de l'un des rouleaux 23, 24 et 25. Chaque produit cylindrique est poussé perpendiculairement à la pellicule 43 qui forme initialement un écran s'étendant entre l'embarrage 31 et le tire-chutes 38, et ce produit parvient ainsi sur la table arrière 17, tandis que la mâchoire de soudage mobile 10 est abaissée. Une portion de pellicule 43a vient alors envelopper le produit 5, en s'enroulant sur un tour complet, les extrémités de cette portion de pellicule 43a étant réunies et finalement serrées entre les deux mâchoires de soudage 7 et 10, comme le montre la figure 5. Les 2 6 1 9 5 4 9 2'619549 électrodes correspondantes 8, 9 et 11, 12 réalisent alors sur la pellicule 43 deux soudures parallèles entre lesquelles l'outil de coupe 13 réalise une coupe de la pellicule 43. L'une des soudures réunit les deux extrémités de la portion de pellicule 43a qui enveloppe le produit 5, et la coupe ef- fectuée par l'outil 13 permet d'évacuer ce produit emballé. L'autre soudure réunit la portion de pellicule 43b, située alors au-dessus des mâchoires de soudage 7 et 10, avec la portion de pellicule 43c située audessous de ces mâchoires et engagée dans le tire-chutes 38. L'écran initial formé par la pellicule 43 est ainsi reconstitué et, après remontée de la mâchoire mobile 10, la machine peut envelopper le produit suivant dans la même pellicule 43. On considère maintenant le cas o, après enveloppement d'un produit cylindrique 5 dans la pellicule 43, le produit suivant qui parvient sur la table de chargement 4 est d'une longueur différente du précédent et doit, en conséquence, être emballé dans une autre pellicule. Par exem- ple, le produit 5 précédent a été enveloppé dans la pellicule 43a se dérou- lant du rouleau extrême 23 (voir figure 2), alors que le produit suivant doit être emballé dans la pellicule 44 issue du rouleau médian 24 (voir figure 3) ou de l'autre rouleau extrême 25 (voir figure 4). Dans un tel cas, en fin d'enveloppement du produit 5 précédent, on alimente les électrodes correspondantes 9 et 12 pour réunir les deux extrémités de la portion de pellicule 43b entourant ce produit, et l'on procède à la coupe de la pellicule 43 au moyen de l'outil 13, mais les deux autres électrodes correspondantes 8 et 11 ne sont pas alimentées contrairement au cas décrit plus haut. Ainsi, les deux portions de pellicule 43b et 43c, situées respectivement au-dessus et au-dessous des mâchoires 7 et 10, ne sont pas réunies; la portion de pellicule 43b reste donc libre. On procède alors à l'ouverture du tire-chutes 38, par déplacement du rouleau 39 au moyen du vérin 42, ainsi qu'au basculement du volet déflecteur 6. On relève aussi les rouleaux mobiles 34 et 35 de l'embarrage 31, en faisant pivoter les bras 36. Le moteur 27 est ensuite commandé de manière à faire remonter la pellicule 43 précédemment utilisée, en l'enroulant à nouveau sur le rouleau 23. Il devient alors possible de dérouler l'autre pellicule 44, de largeur différente. Si cette pellicule 44 provient du rouleau médian 24, il n'est pas nécessaire de déplacer le châssis 22 (cas de la figure 3). Au contraire, si la nouvelle pellicule 44 à dérouler provient du rouleau extrême 25, le châssis 22 doit être préalablement déplacé (cas de la figure 4). Pour dérouler la pellicule 44, le moteur 27 est commandé de telle sorte que l'extrémité libre de cette pellicule 44 descende, en traver- sant le double déflecteur 30 puis en passant entre les rouleaux de l'embar- rage 31. L'extrémité libre de la pellicule 44 parvient ainsi entre la mâ- choire de soudage mobile 10 et le déflecteur 37 solidaire de cette mâchoire , qui a été précédemment relevée. Le déroulement de la pellicule 44 se poursuivant, la mâchoire mobile 10 et le déflecteur 37 sont abaissés de manière à accompagner la descente de l'extrémité libre de cette pel- licule 44. Lorsque la mâchoire mobile 10 parvient contre la mâchoire fixe 7, la pellicule 44 poursuit encore sa descente, en passant entre le volet déflecteur 6 basculé et la mâchoire fixe 7, puis entre les deux rou- leaux écartés 39 et 40 du tire-chutes 38 (voir figure 4). Le volet déflecteur 6 et le tire-chutes 38 sont alors refermés. La mâchoire mobile 10 est remontée et l'embarrage 31 est ramené dans sa position initiale. La nouvelle pellicule 44 forme ainsi un écran maintenu à sa partie inférieure par le tire-chutes 38, et la machine se trouve prête à fonctionner pour envelopper dans cette pellicule 44 le premier produit 5 qui se présente. La séquence de changement de pellicule, qui vient d'être décrite, s'effectue de façon entièrement automatique, avec des moyens de contrôle appropriés. En particulier, une cellule photoélectrique peut détecter l'ar- rivée en position haute de la pellicule 43 que l'on enroule, une tempori- sation permettant de s'assurer que cette pellicule 43 est entièrement enroulée, avant de commencer à dérouler l'autre pellicule 44. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation de cette machine pour l'enveloppement sous pellicule de produits cylindriques qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes respectant le même prin- cipe, quels qu'en soient les détails constructifs notamment en ce qui con- cerne les moyens de commande des parties mobiles, et quelles que soient la nature et I a forme- exacte des produits "cylindriques" enveloppés. 2 6 1 9 5 4 9 Revendications I - Machine pour l'enveloppement sous pellicule de produits cylin- driques, du genre comprenant: - un chargeur (4) pour l'amenée des produits (5) à emballer, - plusieurs rouleaux de pellicule thermosoudable (23,24,25) placés à la partie supérieure de la machine, - une double mâchoire de soudage inférieure fixe (7), - une double mâchoire de soudage supérieure (10), mobile verti- calement, - un outil de coupe (13) associé à l'une des mâchoires de soudage (7,10), - un embarrage (31) sur lequel passe la pellicule (43,44) en cours de déroulement de l'un des rouleaux (23,24,25), - un tire-chutes (39) situé au-dessous de la mâchoire de soudage inférieure (7), et servant à tirer l'extrémité de la pellicule (43,44), et - des moyens (17) pour recevoir et supporter les produits (5) en cours d'emballage, caractérisée en ce que les doubles mâchoiresde soudage (7,10) et l'outil de coupe (13) sont prévus de manière à pouvoir réaliser soit deux soudures parallèles séparées par une coupe, afin de permettre l'utilisation de la même pellicule (43) pour l'enveloppement du produit (5) suivant, soit une seule soudure et une coupe, afin de libérer la pellicule (43) pour permet- tre son enroulement et le déroulement d'une autre pellicule (44), notam- ment de largeur différente, avant l'enveloppement du produit (5) suivant. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la double mâchoire de soudage supérieure (10), mobile verticalement, porte un déflecteur (37) pour le guidage de la pellicule, cette mâchoire (10) et son déflecteur (37) étant abaissés lors d'un changement de pellicule, de manière à accompagner la descente de la nouvelle pellicule (44). 3 - Machine selon la revendication I ou 2, caractérisée en ce qu'un volet déflecteur mobile (6) est disposé entre le chargeur (4) et la mâchoire de soudage inférieure fixe (7), ce volet déflecteur (6) étant basculé lors d'un changement de pellicule. 4 - Machine selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisée en ce que l'embarrage (31) comprend des rouleaux mobiles (34, 35) qui sont relevables de manière à permettre un libre passage des pellicules (43,44) enroulée et déroulée, lors d'un changement de pellicule. - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les rouleaux de pellicule (23,24,25) sont portés par un châssis (22) monté mobile horizontalement à la partie supérieure de la machine, un moteur (27) étant prévu dans cette partie pour la com- mande d'enroulage/déroulage de l'un quelconque des rouleaux de pellicule (23,24,25). 6 - Machine selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend encore des moyens de détection auto- matique de la longueur des produits cylindriques (5) arrivant sur son char- geur (4), des moyens de sélection automatique de l'un des rouleaux de pellicule (23,24,25) en fonction de la longueur des produits (5), et des moyens de commande automatique de la séquence de changement de pel- licule. 7 - Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'est prévue une cellule photoélectrique pour la détection de l'arrivée en position haute de la pellicule (43) enroulée lors d'un changement de pellicule.