Brevet FR2668448A1 — publié le 19920430

Procédé de palettisation et le dispositif de mise en oeuvre. L'invention se rattache au secteur technique de matériaux d'emballage. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir attacher et maintenir en position des marchandises, objets et produits divers sur des palettes. Plus particulièrement, mais non limitativement, le problème posé s'applique aux produits qui sont maintenus au moyen d'un film plastique, notamment un film plastique du type étirable, connu pour avoir des capacités d'étirage élastique et d'auto-adhésivité. Ce film étirable peut être enroulé autour des produits selon deux modes de conditionnement, soit d'une manière manuelle, soit, ce qui est le plus fréquent, d'une manière automatique, au moyen d'une machine de palettisation de tous types connus et appropriés. Selon un premier mode de conditionnement, le film est enroulé sur la totalité de sa largeur. Dans ce cas, après enroulement, aucun interstice ntapparait, de sorte que les produits ne peuvent respirer. Il peut en résulter un phénomène de condensation susceptible de générer des inconvénients importants pour des denrées alimentaires, par exemple. Selon un second mode de conditionnement, le film est préalablement découpé en laizes de largeur réduite, puis enroulé de manière à constituer des intervalles entre chacune desdites laizes. Si cette solution permet de remédier à l'inconvénient précité de l'aération, elle engendre un affaiblissement très important de la résistance à la traction du film, de sorte qu'il n'est pas possible de l'enrouler avec une tension suffisante, sous peine d'une rupture de ce dernier. Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé d'augmenter la résistance à la traction du film, en transformant sa section méplate d'origine pour la rendre plus étroite, tout en augmentant proportionnellement son épaisseur. Le film obtenu a très sensiblement l'allure d'un cordon. Une telle solution ressort de l'enseignement du brevet FR 8607908 dont le demandeur de la présente est également titulaire. Si cette solution apporte un progrès très important au niveau de la qualité du film, étant donné qu'il est possible de palettiser les produits d'une manière très aérée avec une tension suffisante du film, sans risque de rupture, un problème apparait au niveau de l'opération de palettisation en tant que telle. En effet, le faisceau de cordons résultant de la transformation est préalablement attaché aux pieds de la palette, puis enroulé hélicoidalement sur la totalité de la hauteur des produits au moyen, généralement, d'une machine de palettisation. Un premier problème apparait au niveau de la tenue des produits sur la palette, étant donné que le faisceau de cordons ne présente pas une largeur suffisante pour solidariser, d'une manière sûre et efficace, les produits situés directement sur la palette, avec l'ensemble du corps de ladite palette. De même, un autre problème peut apparaitre en fin d'enroulement, car certains cordons peuvent dépasser de la hauteur des produits palettisés, de sorte que ces cordons sont détendus entranant des risques de rupture, compte-tenu de la tension à laquelle sont soumis lesdits cordons, au fur et à mesure de leur enroulement. Enfin, lorsque l'opération de palettisation est terminée, il est nécessaire d'attacher le faisceau de cordons à l'un des pieds de palette, après avoir regroupé lesdits cordons. On conçoit que cette opération réduit le temps de palettisation et peut s'avérer parfois délicate. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, d'une manière simple, rapide et efficace. Le problème que se propose de résoudre l'invention est d'assurer la palettisation de tous types de produits, au moyen d'un film plastique du type étirable, tel que défini précédemment, c'est-à-dire avec des capacités d'étirage élastique et d'auto-adhésivité, et cela d'une manière parfaitement aérée, tout en assurant une solidarisation parfaite de l'ensemble des produits sur la palette. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu un procédé particulier de palettisation qui comprend les principales étapes suivantes - on enroule le film dans la totalité de sa largueur et sur au moins un tour, de manière à solidariser la partie basse des produits avec la palette. - on coupe le film en au moins deux laizes que l'on soumet à une opération apte à transformer leur section pour augmenter leur résistance. - on enroule les laizes ainsi transformées sur la quasi totalité de la hauteur des produits palettisés. - on arrente l'opération de coupe pour obtenir de nouveau la totalité de la largeur du film. - on enroule le film dans la totalité de sa largeur sur au moins un tour, sur la partie haute des produits. Avantageusement, après avoir enroulé le film dans les conditions sus-indiquées jusqu'au niveau de la partie supérieure des produits paléttisés et pour améliorer la bonne tenue des produits, l'ensemble du film est de nouveau enroulé depuis la partie haute jusqu'au niveau de la palette. Un tel problème est résolu en ce qu'après l'étape correspondant à la pose du film dans la totalité de sa largeur et sur la partie haute des produits - on coupe le film en au moins deux laizes que l'on soumet à une opération apte à transformer leur section pour augmenter leur résistance. - on enroule les laizes ainsi transformées sur la quasi totalité de la hauteur des produits palettisés. - on arrente l'opération de coupe pour obtenir de nouveau la totalité de la largeur du film (F). - on enroule le film dans la totalité de sa largeur sur au moins un tour, sur la partie basse des produits. Pour la mise en oeuvre du procédé, on utilise un dispositif qui comprend - au moins une bobine recevant le film - des moyens aptes à assurer la coupe du film en au moins deux laizes - des moyens aptes à assurer la transformation des laizes pour augmenter leur résistance - des moyens aptes à assurer le déplacement de la bobine et de l'ensemble des moyens de coupe et de transformation eu égard à la hauteur des produits à palettiser - des organes pour escamoter temporairement les moyens de coupe en fonction de la phase de palettisation considérée. Pour résoudre le problème posé d'obtenir, à partir du film de base, une pluralité de laizes, les moyens de coupe sont constitués par au moins une lame montée sur un bras pivotant asservi à un organe de commande pour mettre ou non le tranchant de la ou lesdites lames en contact avec le film. Le problème posé d'assurer la transformation des laizes pour obtenir une pluralité de cordons ayant une résistance à la traction élevée, est résolu en ce que les moyens de transformation des laizes sont constitués par des plots profilés et étagés délimitant deux à deux une gorge profilée dans laquelle s'engagent automatiquement, au fur et à mesure du déroulement du film, les laizes découpées. Avantageusement, pour résoudre le problème posé de tansformer chacune des laizes en un cordon, la ou les lames sont disposées très sensiblement dans l'axe de l'épaisseur des plots. En fonction de la largeur du film et du nombre de laizes à obtenir, si X est le nombre de lames de coupe, le nombre de plots sera égal à X + 2. Pour résoudre le problème posé de pouvoir utiliser, en fonction de l'état d'avancement de l'opération de palettisation, soit le film dans la totalité de sa largeur, soit les laizes transformées sous forme de cordons, le bord périphérique de chaque plot est largement arrondi. Compte-tenu du problème posé, la bobine, les lames de coupes et les plots de transformation sont montés sur des arbres verticaux et parallèles, les lames et les plots étant disposés dans des plans horizontaux et parallèles. Les plots sont montés à libre rotation sur l'arbre vertical en étant entrainés positivement ou non en rotation. Le dispositif, tel que défini et apte à résoudre le problème posé est avantageusement appliqué à un appareil palettiseur du type de ceux comprenant une plaque tournante sur laquelle est positionnée la palette. Ce type d'appareil palettiseur est parfaitement connu pour l'homme du métier, dans le domaine considéré. L'invention est exposée, ci-après plus en détail, à l'aide des dessins annexés, dans lesquels La figure i est une vue en perspective montrant des produits palettisés selon le procédé de l'invention. La figure 2 est une vue en perspective montrant une forme de réalisation du dispositif de palettisation adapté sur un appareil palettiseur de tout type connu et approprié. La figure 3 est, à une échelle plus importante, une vue en plan et en coupe au niveau notamment des organes de coupe et de transformation. La figure 4 est une vue partielle en coupe et à caractère schématique montrant le film disposé entre les moyens de coupe et les moyens de transformation des laizes, avant actionnement de l'ensemble desdits moyens. La figure 5 est une vue en coupe correspondant à la figure 4, après actionnement des moyens de coupe pour assurer la formation des laizes, et simultanément leur transformation sous forme de cordons notamment. La figure 6 est une vue partielle en perspective montrant de manière schématique les principaux éléments du dispositif selon l'invention, après transformation des laizes sous forme de cordons. La figure 7 est une vue à caractère schématique montrant les phases successives et continues de transformation du film au moyen du dispositif. Les figures 8, 9, 10 et Il montrent, par des vues à caractère schématique, les principales phases de fonctionnement du dispositif. Comme indiqué, le dispositif de palettisation, selon 1 invention, peut être appliqué à tous types d'appareils palettiseurs parfaitement connus pour l'homme du métier et aptes à assurer la palettisation automatique des produits. La figure 2 montre un exemple nullement limitatif de ce type d'appareil, désigné dans son ensemble par (A). Pour l'essentiel, cet appareil comprend une plaque tournante (P) sur laquelle est disposée la palette (PA). La bobine de film plastique (F) est montée avec capacité-de déplacement vertical guidé par rapport à une colonne (A1) de l'appareil, pour être déplacée sur la totalité de la hauteur des produits palettisés. La plaque (P) étant asservie positivement en rotation, on conçoit que les mouvements congugés, d'une part, de rotation de la palette et, d'autre part, de déplacement en hauteur du film, assurent un enroulement hélicoidal du film autour des produits palettisés. Selon l'invention, le problème que se propose de résoudre l'invention est, dans une première étape, d'enrouler le film (F) dans la totalité de sa largeur, sur au moins un tour, de manière à solidariser la partie basse des marchandises (M) avec la palette. Dans une deuxième étape, le film (F) est coupé en au moins deux laizes (Fi) qui sont soumises à une opération apte à transformer leurs sections méplates pour augmenter leur résistance et obtenir un produit qui a très sensiblement la forme d'un cordon (F2) (figure 7). Le faisceau de cordons ainsi obtenu est déplacé en hauteur pour être enroulé également jusqu a la partie haute des marchandises palettisées. Arrivé à ce niveau de palettisation, le film est à nouveau utilisé dans la totalité de sa largeur pour être enroulé sur au moins un tour. Avantageusement, la bobine est ensuite redescendue après avoir de nouveau coupé le film (F) en laizes (Fi) , puis, simultanément transformer leurs sections en cordons (F2), pour arriver au niveau des pieds de palette. Le film est alors utilisé dans la totalité de sa largeur pour être enroulé sur au moins un tour, puis, coupé de manière à terminer l'opération de palettisation en tant que telle. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu un dispositif applicable à tous types d'appareils palettiseurs tel que celui défini précédemment et illustré figure 2. Pour l'essentiel, le dispositif comprend - au moins une bobine (1) recevant le film (F), - des moyens (2) aptes à assurer la coupe du film pour obtenir les laizes (Fi), - des moyens (3) aptes à assurer la transformation des laizes (Fi) pour augmenter leur résistance et obtenir les cordons (F2), - des moyens (4) aptes à assurer le déplacement de la bobine (1) et de l'ensemble des moyens de coupe (2) et de transformation (3) eu égard à la hauteur des marchandises (M) à palettiser, - des organes pour escamoter temporairement les moyens de coupe (2). Les moyens de coupe (2) sont constitués par au moins une lame (2a) montée sur un bras pivotant (2b). Le bras (2b) est asservi à un organe de commande pour mettre ou non, la ou lesdites lames en contact avec le film, comme il sera indiqué dans la suite de la description (figures 4 et 5). D'une manière préférée, le bras pivotant (2b) présente plusieurs lames parallèles, disposées dans des plans horizontaux de manière à ce que la partie coupante desdites lames soit disposée perpendiculairement au film (F) de manière à obtenir les laizes (Fi). A titre d'exemple indicatif, nullement limitatif, les lames de coupe (2a) peuvent être constituées par de simples lames de rasoir. Bien évidemment, l'ensemble de ces lames est disposé dans un carter de protection (non représenté) et agencé pour permettre le débordement de la partie coupante des lames, sous l'effet de pivotement du bras (2b) et, inversement, leur intégration dans ledit carter en position de non utilisation. Comme le montrent notamment les figures 4, 5 et 6, les moyens de transformation des laizes (Fi), pour obtenir les cordons (F2), sont constitués par des plots profilés (3a) délimitant, deux à deux, des gorges (3b). Comme il sera indiqué dans la suite de la description, les gorges (3b) sont conformées et profilées pour permettre l'engagement automatique, au fur et à mesure du déroulement du film (F), des laizes (Fl) en vue de leur transformation concomittante en cordons (F2). Dans l'exemple illustré, chaque plot (3a) est constitué par des blocs méplats présentant un bord périphérique (3c) largement arrondi. De la même façon que les lames de coupe (2a), les plots (3a) sont montés sur un arbre (3d). D'une manière avantageuse, mais non rigoureusement limitative, la bobine (i) recevant le film (F), le bras pivotant (2b) des lames et l'arbre (3d) des plots de transformation, sont disposés verticalement et parallèlement entre eux (figures 2, 3 et 6). De même, les plots (3a) sont disposés dans des plans horizontaux et parallèles, en correspondance avec les lames (A). A noter que les moyens de coupe sont disposés très légèrement en amont des plots de transformation (3) par rapport au sens d'étirement du film (F). Par ailleurs et comme le montrent notamment les figures 4 et 5, les lames (2a) sont disposées très sensiblement dans l'axe Y-Y' de l'épaisseur des plots. Le nombre de lames et de plots dépend de la largeur du film (F), d'une part, et du nombre de cordons que l'on veut obtenir, d'autre part. Si X représente le nombre de lames de coupe (2a), le nombre de plots (3a) sera égal à X + 2. Compte-tenu de ces dispositions, il apparait, qu'après avoir coupé le film pour obtenir les laizes (Fi), ces dernières, au fur et à mesure de l'effort de traction exercé sur le film correspondant à l'enroulement autour des produits à palettiser, ont tendance à glisser automatiquement, sous l'effet du profil des plots, au fond des gorges (3b). A noter que la pénétration des laizes (Fi) au fond des gorges (3b) résulte également du positionnement angulaire de l'ensemble du dispositif par rapport à la palette. En effet, selon ce positionnement, le film (F) est disposé par rapport à la palette selon un angle d'attaque (B), de manière à provoquer, lors de l'entrainement en rotation de la palette, qui a pour effet d'assurer l'entrainement du film, un effort qui a tendance à faire plaquer le film contre les plots de transformation. En outre, au fur et à mesure de la pénétration des laizes dans les gorges (3b), il se produit un repliement automatique desdites laizes, dans le sens de leur largeur, provoquant ainsi, eu égard aux caractéristiques d'autoadhésivité du film, la formation des cordons (F2). L'ensemble du dispositif, tel que décrit et illustré, c'est-à-dire essentiellement la bobine (i), les lames de coupe (2) et les plots de transformation (3), est monté sur une embase support (4) pour assurer son déplacement en hauteur, depuis la partie basse de la palette jusqu'à la partie haute des produits palétissés. Par exemple, cette embas e support (4) est montée avec capacité de déplacement vertical guidé en hauteur, le long de la colonne (Ai) de l'appareil palettisseur. A noter que les agencements permettant le déplacement en hauteur de l'embase support (4) ne sont pas décrits en détail, car ils peuvent demeurer conformes à ceux couramment utilisés pour autoriser le déplacement de la bobine seule dans les appareils palettiseurs connus. Bien évidemment, le dispositif est asservi par tous types de capteurs et de systèmes de temporisation, permettant notamment d'assurer, en fonction de la phase de palettisation, le pivotement angulaire des lames et le déplacement en hauteur de l'ensemble du dispositif dans un sens et dans l'autre. I1 convient d'analyser le fonctionement du dispositif selon l'invention, en se référant notamment aux figures 8, 9, 10 et il des dessins. D'une manière connue, la palette (PA), préalablement garnie des marchandises (M), est disposée sur la plaque tournante (P) de l'appareil palettiseur (A). Le film (F) est successivement acheminé, par l'intermédiaire d'organes de renvoi éventuels (5), entre les lames de coupe (2a) et les plots de transformation (3a) (figure 3), pour être amené au niveau des pieds de la pelette (PA). La plaque (P) est actionnée pour provoquer d'une manière concomittante, l'entrainement en rotation de la palette et, par conséquent, l'étirage du film provoquant son enroulement. Comme le montre la figure 8, le film (F) est disposé, au départ, de manière à rendre solidaire les produits et la palette. A ce stade, l'ensemble du dispositif (1) (2) (3) (4) n'est pas déplacé en hauteur pour enrouler le film au pied de palette sur plusieurs tours. Les moyens de coupe (2) sont ensuite actionnés de sorte que sous l'effet de pivotement du bras (2b), les lames (2a) assurent la coupe du film pour former les différentes laizes (Fi). Comme indiqué, au fur et à mesure de l'étirement du film (F) et par conséquent des laizes (Fi) sous l'effet de l'entrainement t en rotation de la palette, chacune des laizes (Fi) est automatiquement positionnée dans le fond des gorges (3b) en créant d'une manière résultante, les cordons (F2) (figure 9). L'ensemble (i), (2), (3), (4) est alors déplacé en hauteur le long des marchandises palettisées (M) provoquant ainsi l'enroulement hélicoïdale du faisceau de cordons (figure 9). Arrivé très sensiblement au niveau de la partie haute des marchandises palettisées (M), le dispositif (1), (2), (3), (4) est immobilisé en hauteur et les lames de coupe (2a) escamotées (figure 10). Il apparait donc que le film, toujours sous l'effet de l'entrainement en rotation de la palette, est disposé dans la totalité de sa largeur pour être enroulé à la partie haute des marchandises paléttisées sur un tour, mais généralement sur plusieurs tours (figure 10). A ce stade, on procède, comme indiqué ci-dessus, pour enrouler hélicodalement le faisceau de cordons (F2) de haut en bas. Pour l'essentiel, les lames de coupe (2a), sous l'effet du pivotement angulaire du bras pivotant (2b), sont de nouveau en contact avec le film, pour la formation des laizes (F1) et simultanément, toujours sous l'effet de traction du film résultant de la rotation de la palette, la formation des cordons (F2) (figure il). Lorsque le faisceau de cordons arrive au bas de la palette, les lames de coupe sont escamotées pour disposer le film sur la totalité de sa largeur. Le film, est ensuite coupé, l'extrémité du film enroulé étant simplement appliquée sur une partie des produits palettisés, notamment au niveau des pieds de palette. Les marchandises ainsi palettisées sont parfaitement maintenues en position sur la palette, étant donné que le film est utilisé au niveau des pieds de palette sur la totalité de sa largeur. Les cordons (F2) assurent une parfaite aération de l'ensemble des marchandises ainsi palettisées. Le dispositif permet donc de combiner les avantages résultant de l'emploi d'un film plein, à savoir une très bonne tenue entre les marchandises et la palette, avec un film dont la section a été transformée pour, d'une part, augmenter sa résistance à la traction et, d'autre part, permettre l'aération des marchandises palettisées. A noter que les plots (3a) sont montés libres en rotation sur leur arbre support vertical (3d), ou bien peuvent être entrainés positivement en rotation dans le même sens que celui de l'étirement du film sous l'effet de la rotation de la plaque support (P) recevant la palette. En outre, l'ensemble du dispositif peut être asservi par tout système permettant de donner des tensions différentes au niveau du film, lorsque ce dernier est utilisé dans la totalité de sa largeur ou bien sous forme de cordons. En effet, lorsque le film est transformé en un faisceau de cordons, la tension exercée peut être plus importante compte-tenu de l'augmentation de la résistance résultant de cette transformation. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle - la simplicité d'utilisation du dispositif qui peut être monté sur tous types de machines standards de palettis tion. - l'utilisation d'un film plastique standard du type étirable ayant des capacités d'auto-adhésivité et d'étirage élastique. - un gain de matière et de main-d'oeuvre. - une économie de matière étant donné qu'il est possible d'étirer au maximum le film lorsqu'il est transformé en cordons, en opposition aux procédés d'emballage utilisant un film plein. A titre indicatif, une palettisation nécessitant environ 500 grammes de film étirable, utilise, avec le procédé de l'invention, environ 200 grammes seulement. - un gain important du volume au niveau des déchets, l'opérateur pouvant très facilement réduire manuellement le film posé, en lui donnant une forme compacte. REVENDICATIONS -1- Procédé de palettisation, de produits ou marchandises (M), à partir d'un film plastique étirable (F), caractérisé par les étapes essentielles suivantes - on enroule le film (F) dans la totalité de sa largeur et sur au moins un tour, de manière à solidariser la partie basse des produits (M) avec la palette (PA). - on coupe le film (F) en au moins deux laizes (F1) que l'on soumet à une opération apte à transformer leur section pour augmenter leur résistance. - on enroule les laizes (F1) ainsi transformées sur la quasi totalité de la hauteur des produits palettisés (M). - on arrête l'opération de coupe pour obtenir de nouveau la totalité de la largeur du film (F). - on enroule le film (F) dans la totalité de sa largeur sur au moins un tour, sur la partie haute des produits. -2- Procédé selon la revendication i, caractérisé en ce qu'après l'étape correspondant à la pose du film (F) dans la totalité de sa largeur et sur la partie haute des produits - on coupe le film (F) en au moins deux laizes (Fi) que l'on soumet à une opération apte à transformer leur section pour augmenter leur résistance. - on enroule, de haut en bas, les laizes (F1) ainsi transformées sur la quasi totalité de la hauteur des produits palettisés (M). - on arrête l'opération de coupe pour obtenir de nouveau la totalité de la largeur du film (F). - on enroule le film (F) dans la totalité de sa largeur sur au moins un tour, sur la partie basse des produits. -3- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comprend - au moins une bobine (1) recevant le film (F) - des moyens (2) aptes à assurer la coupe du film (F) en au moins deux laizes (F1) - des moyens (3) aptes à assurer la transformation des laizes (F1) pour augmenter leur résistance - des moyens (4) aptes à assurer le déplacement de la bobine (1) et de l'ensemble des moyens de coupe (2) et de transformation (3) en égard à la hauteur des produits à palettiser - des organes pour escamoter temporairement les moyens de coupe (2). -4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de coupe (2) sont constitués par au moins une lame (2a) montée sur sur un bras pivotant (2b) asservi à un organe de commande pour mettre ou non la ou lesdites lames (2a) en contact avec le film. -5- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de transformation (3) des laizes (Fi) sont constitués par des plots profilés (3a) et étagés délimitant deux à deux une gorge profilée (3b) dans laquelle s'engageant automatiquement, au fur et à mesure du déroulement du film (F), les laizes découpées (F1). -6- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la ou les lames (2a) sont disposées très sensiblement dans l'axe de l'épaisseur des plots (3a). -7- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'en fonction de la largeur du film et du nombre de laizes (F1) à obtenir, si X est le nombre de lames de coupe (2a) , le nombre de plots (3a) sera égal à X + 2. -8- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bord périphérique (3c) de chaque plot (3a) est largement arrondi. -9- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la bobine (1), les lames de coupes (2a) et les plots de transformations (3a) sont montés sur des arbres verticaux et parallèles (2b)-(3d), les lames et les plots étant disposés dans des plans horizontaux et parallèles. -10- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les plots (3a) sont montés à libre rotation sur l'arbre vertical (3d) en étant entrainés positivement ou non en rotation. -11- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 et son application à un appareil palettiseur du type de ceux comprenant une plaque tournante (P) sur laquelle est positionnée la palette (PA).