Brevet FR2648784A1 — publié le 19901228

La présente invention concerne l'emballage en lots d'ensembles d'articles, tels que par exemple boites de conserve, bouteilles ou pro- duits similaires, à L'aide d'un film plastique du type étirable, c'est- à-dire un film conçu de façon à pouvoir être étiré à froid. Comme on le sait, dans de nombreuses activités commerciales, et en particulier dans les supermarchés et centres commerciaux, certains arti- cles sont vendus en séries ou paquets, ce procédé s'applique particuliè- rement aux bouteilles de boisson et aux bootes de conserve qui sont maintenues ensemble à l'aide d'un film plastique mis en oeuvre par la méthode d'emballage en lots. Suivant ledit procédé, le film plastique est enveloppé autour de la multiplicité d'articles à regrouper en lots et il est alors soumis au retrait. Pour les opérations du type ci-dessus, on utilise des films thermo-rétractables qui, lorsqu'ils sont soumis à l'action de la chaleur, se rétractent de façon importante et, dans le cas particulier examiné ici, ils enserrent fermement les articles en lots. Cependant, le procédé ci-dessus présente quelques inconvénients, entre autres, son ap- plication pour l'emballage en lots de produits particuliers est exclue. Par exemple, les boites de lait en carton ne peuvent être emballées en lots suivant ledit procéde, étant donné que la chaleur aurait certaine- ment un effet néfaste sur le temps de conservation du lait. La présente invention vise un procédé d'emballage en lots ne pre- sentant pas les inconvénients mentionnés ci-dessus et qui, en particu- lier, ne nécessite ni un échauffement du film ni celui des articles à emballer. Suivant la présente invention, le problème est résolu par la réa- lisation d'emballage en lots à l'aide d'un film plastique du type éti- rable, c'est-à-dire étirable à froid, au lieu d'un film plastique ré- tractable à chaud. Les films du premier type sont habituellement fabri- qués à partir de résines plastiques polyvinyle ou polyoléfine et ils sont utilisés sur une grande échelle dans le domaine de l'emballage grâ- ce à leur propriété de pouvoir être étirés à froid dans une proportion supérieure à 130-150% de leur longueur et de posséder la caractéristique dite de "mémoire élastique". Ce terme définit la propriété des films du type étirable de revenir approximativement à leurs dimensions initiales après avoir été étirés à froid selon un certain pourcentage. Si l'étire- ment est appliqué selon des pourcentages plus élevés, les molécules de polymères constituant le film plastique restent définitivement orien- tées dans le sens de l'étirement et la caractéristique de la mémoire élastique est détruite. Le procédé d'emballage en lots suivant La pré- sente invention utilise un film du type étirable pouvant être soumis à l'étirement dans une proportion de l'ordre de 130 à 160% de sa longueur, si bien que ce film enveloppe une multiplicité d'articles et en fin d'opération il peut éventuellement être soudé à ses extrémités de façon à former un emballage annulaire, qui se rétracte du fait de la caracté- ristique de la mémoire élastique du film, de sorte que les articles em- ballés en lots restent fermement contenus. Suivant une variante préférée de la présente invention, le procédé comprend également la réalisation d'une poignée parallèle à la bande de soudure afin de constituer un moyen pratique de saisie pour le transport du lot d'articles. La présente invention concerne également un appareil pour la réali- sation dudit procédé. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: - Fig. 1 est une vue en élévation schématique de l'appareil suivant l'invention, au repos. - Fig. 2 est une vue en élévation schématique du même appareil en fonctionnement. - Fig. 3, 4 et 5 sont des vues en élévation schématiques de l'appareil ci-dessus au cours des étapes successives de fonctionnement. - Fig. 6 est une vue de dessus à échelle agrandie d'un détail du dispositif de soudure. - Fig. 7 illustre une série de 12 boites emballées ensemble en lots suivant le procédé et l'appareil de la présente invention. Comme illustré en fig. 1, l'appareil suivant l'invention comprend principalement un rouleau 1 monté sur un arbre libre 2. Un film étirable 3 se déroule à partir dudit rouleau et, après passage autour d'un cylin- dre libre 4, passe entre deux paires de rouleaux en rotation inverse 5, ' et 6, 6'; ces deux paires sont conçues pour être écartées l'une de l'autre. Le film glisse ensuite au-dessus d'un rouleau libre 7 avant de s'enrouler sur un tambour de réception 8 commandé par un arbre motorisé 9. L'écartement entre les deux paires de rouleaux en rotation inverse , 5' et 6, 6' est choisi de façon à laisser un espace suffisant entre elles pour permettre le libre passage d'une plate-forme de chargement 10 sur laquelle une douzaine de boites peut être disposée en étant maintenue latéralement par les côtés 12 et 13 de la plate-forme 10. Le fond de la plate-forme 10 comprend deux abattants 14 et 15 qui sont re- liés par des charnières, respectivement aux points 16 et 17, sur les bords inférieurs des côtés 12 et 13 de la plate-forme. Une rotation vers le bas des deux abattants 14 et 15 commandée de façon appropriée provo- que l'ouverture de la plate-forme 10 et l'évacuation de son contenu, comme par exemple les boites 11. La plate-forme 10 peut exécuter un mouvement alternatif vertical entre une position maximum en hauteur, représentée en fig. 1, et une position minimum inférieure, représentée en fig. 2. Dans la position d'élévation maximum, la plate-forme 10 est située au niveau d'un con- voyeur à bande (non représenté sur le schéma) qui est conçu pour trans- férer, suivant une méthode connue en soi, les boites 11 entre les côtés 12 et 13 de la plate-forme 10. Deux cellules photo-électriques sont si- tuees respectivement à proximité du point d'élévation maximum et du point d'élévation minimum atteints par le fond de la plate-forme 10. Les dimensions de la plate-forme 10 sont calculées de façon à former un logement adapté pour recevoir la série d'articles à emballer ensemble ces dimensions peuvent donc varier dans des proportions relativement importantes. Dans ce cas particulier, lorsqu'une douzaine de boites 11, par exemple des boites de 1 litre, doit être emballée, les dimensions de la plate-forme sont plutôt faibles. L'enroulement du film 3, provoqué par la rotation de l'arbre moto- risé 9, sur le tambour de réception 8, s'effectue par un simple glisse- ment autour des rouleaux libres 4 et 7 et entre les deux paires de rou- leaux en rotation inverse 5, 5' et 6, 6'. Ledit libre glissement est interrompu lorsque l'ordre est donné aux deux paires de rouleaux en ro- tation inverse 5, 5' et 6, 6' de changer leur sens de rotation. Ce chan- gement de sens de rotation provoque l'arrêt de l'avancement du film et sa mise sous une certaine tension dans l'espace compris entre les deux paires de rouleaux en rotation inverse. Cet ordre est donné aux rouleaux en rotation inverse par un dispositif de commande approprié, lorsque la cellule 18 est masquée par le passage de la plate-forme 10 quand celle-ci amorce son mouvement vers le bas. Tout en poursuivant son mouvement vers le bas, la plate-forme 10 vient au contact du film 3; ce dernier ne pouvant glisser librement entre les deux paires de rouleaux en rotation inverse, est soumis à un étirement longitudinal par ladite plate-forme. En contrôlant de façon appropriée les vitesses relatives des deux paires de rouleaux en rota- tion inverse 5, 5' et 6, 6' ainsi que la course de la plate-forme 10 entre ses deux positions extrêmes, il est possible de contr8ler de façon précise le pourcentage d'étirement auquel est soumise la partie du film 3 comprise entre les deux paires de rouleaux en rotation inverse 5, 5' et 6, 6'. Lorsque la cellule 18 est masquée par te passage du fond de la plateforme 10, elle provoque le changement de sens de rotation des deux paires de rouleaux en rotation inverse; Le mouvement de rotation de l'axe motorisé 9 du tambour de réception 8 est également arrêté. Comme illustré en fig. 2, le fond de la plate-forme 10 au cours de son mouvement vers le bas a atteint le niveau de la cellule photo- électrique 19, de manière à la masquer. Au cours de sa course vers le bas, la plate-forme 10 a entraÂné la bande de film 3 située entre les deux paires de rouleaux en rotation inverse 5, 5' et 6, 6', provoquant ainsi son élongation et son extension dans le sens longitudinal. Par ledit mouvement, la plate-forme 10 a réalisé un emballage en forme de U, ouvert sur le dessus et sur les côtés, et elle a transféré la douzaine de boites 11 dans ledit emballage ouvert. Comme illustré en fig. 3, le fait de masquer la cellule 19 a provo- qué la rotation vers le bas des deux abattants 14 et 15, reliés par des charnières 16 et 17 au fond de la plate-forme 10. Par suite de ladite rotation, la zone centrale du film 3 subit un étirement supplémentaire, si bien qu'on obtient un étirement uniforme de la partie de film 3 re- tenue entre les deux paires de rouleaux en rotation inverse 5, 5' et 6, 6'. La rotation vers le bas des deux abattants 14 et 15, en plus du fait de provoquer un étirement supplémentaire du film 3, transfère sous l'effet de la pesanteur la douzaine de boites 11 sur le fond de l'em- ballage ouvert en forme de U, qui a été formé par l'étirement d'une lon- gueur du film 3. A ce stade, une minuterie (non représentée sur le schéma) commande de façon connue le début de la phase de montée de la plate-forme 10. Lorsque les bords inférieurs des deux abattants 14 et 15 de la plate- forme 10 repassent devant la cellule 19, celle-ci commande simultanément la rotation desdits abattants vers leur position fermée, ainsi qu'un mouvement d'approche des deux éléments en vis-à-vis 20 et 21 du dispositif de soudure comme cela sera explicité dans la description des fig. 4 et 5. Comme représenté en fig. 4, les deux abattants inférieurs 14 et 15 de la plate-forme 10 sont en position fermée et la plate-forme vide effectue sa course vers le haut. En même temps, les éléments 20 et 21 du dispositif de soudure se rapprochent l'un de l'autre. En référence à fig. 6, le dispositif de soudure comprend égaLement un poinçon conçu pour réaliser des perforations dans le film 3. Comme illustré en fig. 5, sous l'action du rapprochement mutuel des éléments 20 et 21 du dispositif de soudure, deux zones se faisant face de La portion de film 3 située immédiatement au-dessus de la douzaine de boites 11 sont amenées au contact L'une de l'autre. A ce moment, Les plaques inférieures et supérieures du dispositif de soudure commandé en- traînent la fusion des zones de contact du film 3, réalisant ainsi Leur soudure. Au même moment, Le poinçon situé entre la plaque supérieure et la plaque inférieure de soudure découpe dans les deux zones soudees une ouverture d'une tailLe suffisante pour permettre le passage d'au moins une main. De cette façon, on obtient une poignée pratique pour porter Le lot de douze boîtes emballées. Grâce à la mémoire élastique du film, celui-ci se rétracte en compressant étroitement les boites emballées, réalisant ainsi le but principal de la présente invention. Pendant son parcours vers le haut, la plate-forme 10 repasse devant La cellule 18 qui commande à nouveau le remplissage de la plate-forme 10 avec une nouvelle série de boites 11. En même temps, l'arbre 9 du moteur d'entraînement est remis en marche et provoque l'avancement du film 3 vers le tambour de réception, ce qui a pour effet de faire avancer la nervure de collage réalisée par les plaques supérieures du dispositif de soudure au-delà de la paire de rouleaux en rotation inverse 6 et 6', si bien qu'elle n'apparaît plus sur l'emballage suivant de la douzaine de boites. Fig. 6 représente en détail les éléments 20 et 21 du dispositif de soudure. Sur L'élément 20, on a représenté la plaque inférieure de sou- dure 22 au-dessus de laquelle sont prévus, dans L'ordre o ils sont énu- mérés ici, le poinçon mâle 23, la plaque intermédiaire de soudure 24, la lame du dispositif de découpe 25 et la plaque supérieure de soudure 26. Dans des positions correspondant à celles des éléments mentionnés ci- dessus, l'élément 21 est muni d'une contre-plaque de soudure 27 au- dessus de laquelle se trouvent, dans le même ordre qu'ils sont énumérés ici, le poinçon femelle 28, une contre-plaque intermédiaire de soudure 29, la partie femelle du dispositif de découpe 30 et une contreplaque supérieure de soudure 31. Lorsque les deux éléments 20 et 21 s'engagent l'un dans l'autre, les deux lés du film 3 sont bloquées entre ceux-ci; le premier lé étant constitué par la partie descendante du film étiré et le second lé étant constitué par la partie ascendante du film. Sous l'action de la plaque de soudure 22, associée à la contre-plaque 27, les deux lés du film 3 se recouvrant sont soudés sur toute la surface recouverte par la plaque 22 et la contreplaque 27. En même temps, les deux Lés de film dans la zone située audessus de la zone soudée par la plaque 22 sont séparés par le poinçon de découpe 23 qui entre dans le poinçon femelle 28. De cette façon, le poinçon enlève une zone de film et réalise une ouverture assez grande afin de permettre le passage d'au moins une main et former une poignée pour porter les boites emballées en lots. Sur le dessus de la poignée, on réalise une seconde ligne de soudure horizontale à l'aide de la plaque intermédiaire 24 qui est associée à la contre-plaque 29. En même temps, le paquet de boites en lots est séparé du reste du film par l'action de la lame 25 qui se loge dans la cavité 30 de l'élément 21. L'extrémité libre de la partie de film se déplaçant vers le bas est sou- dée à l'extrémité opposée par la plaque 26 associée à la contre-plaque 31. Une fois cette dernière soudure réalisée, la rotation du tambour de réception 8 provoque le passage de la bande soudée au-delà de la paire de rouleaux en rotation inverse 6, 6', et le déroulage d'un morceau correspondant de film du rouleau d'alimentation 1. De cette manière, un nouveau morceau de film 3, exempt de bande de soudure, est disponible pour l'opération d'emballage en lots d'une nouvelle série de boites 11. Le paquet de boites 11 immédiatement avant, pendant et après l'opé- ration de séparation par découpe du reste du film repose sur une plate- forme de réception (non représentée sur le schéma). Ladite plate-forme peut être d'un quelconque connu, mais est de préférence mobile de façon que le paquet puisse être rapidement transféré sur un convoyeur à bande situé en dessous. Fig. 7 représente un paquet de boites 11 après l'opération de mise en lot suivant le procédé et à l'aide de la machine selon l'invention. Comme représenté, les boites sont maintenues serrées les unes contre les autres par le film 3 étant donné que ce dernier, grâce à sa mémoire élastique, s'est rétracté après avoir été soumis à l'étirage dans le sens longitudinal. Le paquet en lot est muni de façon astucieuse d'une poignée 32 dans la saisie est facilitée par l'ouverture 33, réalisée par le poinçon 23. Dans l'exemple de réalisation montré sur le dessin, les boites sont emballées en lots autour de leurs faces latérales mais, comme on peut le comprendre elles pourraient être emballées en lot suivant un plan ortho- gonal, comme par exemple autour de Leur base. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précede n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domai- ne de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVEN D I C A T I O N S 1. Procédé d'emballage en lots d'une multiplicité d'articles au moyen d'une enveloppe, réalisée sous la forme d'un film plastique, et qui entoure ces articles, caractérisé en ce qu'il consiste: - à utiliser un film étirable à froid soumis à un allongement; - à enrouler ce film autour de la multiplicité d'articles; - à constituer un anneau au moyen d'une soudure; - et à permettre au film de se rétracter du fait de sa mémoire élastique. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le film plastique qui est alimenté à partir d'un rouleau est soumis à un étirage pour envelopper une série d'articles de façon à former un emballage en forme de tube dont les extrémités sont soudées ensemble, en ce qu'une seconde soudure est réalisée parallèlement à la première en ce qu'une coupe longitudinale parallèle à la seconde soudure est pratiquée de façon à séparer la paquet soudé du reste du film, Ledit film étant rabouté à l'aide d'une soudure supplémentaire et enroulé sur un tambour de réception. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que, entre la première et la seconde ligne de soudure, une ouverture est réalisée pour permettre le passage d'au moins une main. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que, l'étirage du film plastique est réalisé par le mouvement d'une plate- forme mobile qui sert à approvisionner les articles à emballer en lots. 5. Dispositif d'emballage en lots pour la mise en oeuvre du procéde suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend principalement un rouleau d'alimentation (1) du film (3) un tambour de réception (8) du film, deux paires de rouleaux (5, 5'; 6, 6') tournant en sens inverse placées entre lesdits rouleaux et con- çues pour pincer les extrémités d'une partie du film plastique, une plateforme de chargement (10) propre à se déplacer verticalement entre Lesdites paires de rouleaux (5, 5'; 6, 6') et équipée d'un fond replia- ble pour permettre aux objets disposés sur La plate-forme d'en être éva- cués afin d'être insérés dans une enveloppe sensiblement cylindrique constituée par le film plastique (3), un dispositif de soudure (20, 21) de l'enveloppe de forme tubulaire, et un dispositif de coupe (25) pour séparer les paquets en lots du reste du film plastique. 6. Dispositif suivant La revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un second dispositif de soudure disposé parallèlement au pre- mier et un poinçon (23) situé entre Lesdits dispositifs. 7. Dispositif suivant La revendication 6, caractérisé en ce que La porte qui peut être ouverte au fond de La plate-forme de chargement (10) comporte deux abattants (14, 15) pouvant tourner vers Le bas autour de charnières (16, 17) reliant Lesdits abattants à La plate-forme.