Brevet FR2739834A1 — publié le 19970418

PROCEDE ET INSTALLATION POUR L'EMBALLAGE D'UN PRODUIT STOCKE SOUS LA FORME D'UN ROULEAU. L'invention a trait à un procédé et à une installation pour sa mise en oeuvre permettant de réaliser l'emballage d'un produit stocké sous la forme d'un rouleau, et plus particulièrement un procédé perfectionné pour la réalisation de la fermeture des extrémités de la feuille d'emballage (film en matière plastique plus particulièrement), entourant ledit rouleau de matière. Dans la suite de la description, l'invention sera décrite pour la fermeture des extrémités d'un film d'emballages, notamment en polyéthylène entourant un rouleau d'étoffe (tissu ou tricot), mais il est évident qu'elle pourrait être appliquée pour d'autres types de produits se présentant sous une forme tubulaire, tels que par exemple papier, fflm, matériau non tissé... Dans le domaine du textile, à la fin du stade de fabrication de toute étoffe, on procède à une opération de contrôle (visite) pour, d'une part, détecter et éliminer les défauts que le produit peut présenter, et d'autre part et surtout, conditionner l'étoffe produite sous la forme d'un rouleau contenant une longueur déterminée d'étoffe correspondant à la demande. A la fin du stade de fabrication, il est donc nécessaire d'emballer le rouleau en vue de l'expédier au destinataire final. Pendant très longtemps, cette opération d'emballage s'est effectuée manuellement. De plus en plus, une telle opération est réalisée en continu à la sortie de l'installation de contrôle final. Pour réaliser une telle opération d'emballage, l'étoffe (ou similaire) conditionnée sous la forme d'un rouleau dont le diamètre et la longueur peut être variable en fonction du type de produit, et de la longueur enroulée, est amenée, par exemple par l'intermédiaire d'un tapis transporteur, à un ensemble d'emballage proprement dit qui permet de disposer autour dudit rouleau une enveloppe protectrice, constituée par un film de polyéthylène par exemple formant une gaine continue qui vient plaquer contre la surface périphérique de la matière et dont les extrémités ouvertes débordent par rapport aux bords latéraux de l'enroulement. L'un des problèmes qui se pose lors d'une telle opération consiste dans la fermeture des extrémités ouvertes de la gaine plastique entourant le rouleau de matière. A ce jour, diverses solutions ont été proposées pour réaliser une telle fermeture, propositions qui consistent soit à réaliser une soudure à chacune des extrémités, soit, le plus souvent, à utiliser des liens métalliques, en général gainés de matière plastique, de type "agrafe" et qui sont serrés autour de la gaine. Si l'opération de soudure pour la fermeture des extrémités ouvertes du manchon de recouvrement présente l'avantage d'avoir un emballage pouvant être recyclé facilement, il a été constaté à l'usage qu'une telle manière de procéder manquait de souplesse lorsqu'il s'agissait de conditionner sur une même machine le rouleau de matière ayant des diamètres différents, et surtout que la fermeture manquait de résistance et pouvait se déchirer et s'ouvrir lors des manutentions ultérieures. La solution qui consiste à faire appel à une opération de liage par "agrafe" pose, quant à elle, des problèmes de recyclage de l'emballage compte tenu de tels liens métalliques. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un procédé simple à mettre en oeuvre, qui permet de résoudre l'ensemble des problèmes précitées, et qui, surtout, est particulièrement adapté pour réaliser l'emballage de rouleau dont la longueur et les diamètres peuvent être différents les uns des autres. D'une manière générale, le procédé conforme à l'invention consiste - à recouvrir le rouleau de matière d'une enveloppe continue, souple, formant une gaine dont les deux extrémités ouvertes débordent latéralement par rapport aux flans latéraux dudit rouleau; - à disposer ledit rouleau sur un tapis transporteur permettant de l'amener par déplacement linéaire jusqu'à un poste de fermeture des extrémités dudit manchon disposé en aval dudit tapis transporteur, et il se caractérise en ce que - on provoque l'immobilisation dudit enroulement au niveau du poste de fermeture; - on comprime la partie libre de la gaine de recouvrement au voisinage d'une extrémité de l'enroulement, et ce entre deux zones espacées l'une de l'autre - on provoque le torsadage de la partie de la gaine comprise entre les deux zones comprimées;; - on entoure la zone ainsi torsadée au moyen d'un lien souple constitué de préférence par un ruban adhésif; - on découpe la partie de la gaine située à l'extérieur de la zone fermée par le lien souple; - on élimine la chute de matière découpée - on assure le transfert du rouleau de matière dont l'emballage est fermé à l'une de ses extrémités sur un deuxième tapis transporteur disposé en regard du premier et espacé de ce dernier de l'autre côté du poste ayant réalisé la fermeture et découpe de la première extrémité de la gaine; - on réalise la fermeture de la seconde extrémité d'une manière similaire à la fermeture de la première extrémité, et ce en utilisant le poste de fermeture ayant réalisé la première opération. Grâce à une telle manière de procéder, dans laquelle on utilise comme matériau permettant d'assurer la fermeture des extrémités de la gaine d'emballage, un lien souple, constitué de préférence par un film adhésif pouvant avoir la même structure que le film d'emballage, on élimine donc les problèmes de recyclage dudit produit d'emballage. Par ailleurs, un tel procédé ne nécessite pour sa mise en oeuvre qu'un seul poste de fermeture pour les deux extrémités et peut être mise en oeuvre pour assurer l'emballage des rouleaux de matière pouvant avoir des diamètres et des longueurs différentes, et ce sans réglage particulier. Comme dit précédemment, l'invention concerne également une installation perfectionnée permettant la mise en oeuvre du procédé précité afin de réaliser la fermeture automatique des extrémités d'une gaine protectrice entourant un enroulement de matière. D'une manière générale, une telle installation se présente sous la forme d'un ensemble disposé en aval d'une machine permettant d'entourer le rouleau de matière avec un film protecteur de manière à former un manchon ouvert à ses deux extrémités, ledit ensemble comprenant - deux tapis transporteurs disposés dans le prolongement l'un de l'autre et entre lesquels sont disposés les moyens permettant d'assurer la fermeture de chacune des extrémités de la gaine d'emballage, lesdits moyens de fermeture étant constitués de deux systèmes formant pince permettant de comprimer et de maintenir l'extrémité libre de la gaine tubulaire entre deux zones espacées l'une de l'autre; des moyens permettant de tordre sur elle-même la zone ainsi comprimée et;; des moyens permettant d'assurer la mise en place d'un lien souple, de préférence ruban adhésif et de découper et évacuer le surplus de matière situé à l'extérieur de la zone fermée. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif, illustré par les schémas annexés dans lesquels - les figures 1 à 4 sont des vues schématiques illustrant les différentes phases opératoires du procédé conforme à l'invention; - la figure 5 est une vue schématique montrant de face et de côté l'ensemble d'une installation conforme à l'invention, les différents organes de cette installation étant représentés dans la position qu'ils ont avant le commencement du cycle de fermeture de la première extrémité du rouleau de matière recouvert de sa gaine protectrice destinée à former l'emballage;; - les figures 6 à 11 sont des vues réduites, similaires à la figure 1, montrant les différentes phases du processus opératoire pour la fermeture de la première extrémité de l'emballage - la figure 12 est une vue similaire à la figure 1, montrant le positionnement des différents organes lors de la fermeture de la seconde extrémité de l'emballage; - les figures 13 à 18 illustrent le cycle de fermeture de cette seconde extrémité - la figure 19 est une vue de face de l'ensemble de pose de ruban de fermeture et de découpe de l'extrémité libre de l'emballage après fermeture - les figures 20 à 27 illustrent le cycle de mise en place du ruban adhésif. Les figures 1 à 4 illustrent, de manière schématique, la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention permettant d'assurer la fermeture des extrémités d'une gaine (1), constituée en général par un film de matière plastique (film de polyéthylène) entourant un rouleau de matière (2) (tissu par exemple). Cette gaine (1) est réalisée de manière conventionnelle autour du rouleau (2), et ce de telle sorte qu'elle présente deux extrémités ouvertes (3) (représentées en pointillés à la figure 1) qui débordent latéralement par rapport au flan latéral (4) du rouleau (2). Le rouleau (2) entouré de la gaine protectrice (1) est transféré sur un tapis transporteur (5) qui permet d'amener le rouleau de matière jusqu'à un poste de fermeture proprement dit situé en aval dudit tapis (5). Le rouleau porté par le tapis transporteur (5) est, comme cela ressort de la figure 1, maintenu immobilisé de telle sorte que l'extrémité libre (3) de la gaine déborde latéralement. Dans cette position, on comprime verticalement et longitudinalement la partie libre (3) de la gaine de recouvrement (2) au voisinage de l'extrémité (4) de l'enroulement, et ce entre deux zones (6,7) espacées l'une de l'autre. Cela étant fait (voir figure 2), on provoque alors le torsadage de la zone (8) comprise entre les deux zones comprimées (6) et (7). On entoure ensuite la zone torsadée (8), sur environ la moitié de sa longueur, et ce du côté du flan latéral (4) de l'enroulement au moyen d'un lien souple (9) constitué de préférence par un ruban adhésif (figure 3). Simultanément à la fermeture ainsi assurée par le lien (9), on réalise alors la découpe de la partie de la gaine (10) située à l'extérieur de la zone fermée par le ruban adhésif (9), et l'on élimine la chute (11) de matière découpée. La fermeture du premier côté étant réalisée, le rouleau de matière est alors transféré sur un second tapis transporteur (12) disposé en regard du premier (5) et espacé de ce dernier. L'autre extrémité libre de la gaine (non représentée sur les schémas) se trouve alors positionnée dans la zone de fermeture qui est réalisée d'une manière similaire à la phase de fermeture précédente. La gaine étant fermée sur ses deux extrémités, est ensuite évacuée et l'opération peut recommencer avec un nouveau rouleau. La mise en oeuvre d'un tel procédé peut être réalisée sur une installation, qui fait également partie de l'invention et dont la structure et le fonctionnement ressortent des figures 5 à 27. En se reportant aux schémas annexés, et plus particulièrement à la figure 5, l'installation permettant d'assurer la fermeture de la gaine d'emballage entourant un rouleau de matière (2) et mettant en oeuvre le procédé conforme à l'invention, se présente sous la forme d'un ensemble, désigné par la référence générale (20), disposé entre deux tapis transporteurs (5,12) permettant d'assurer le maintien et le positionnement dudit rouleau de matière lors de l'opération de fermeture des deux extrémités (3a,3b) de la gaine d'emballage. Cet ensemble de fermeture et découpe (20) se compose essentiellement de deux supports transversaux (21,22) désignés respectivement dans la suite de la description par les expressions "poutre inférieure" et "poutre supérieure", sur lesquels sont montés l'ensemble des moyens permettant d'assurer la fermeture de l'extrémité de la gaine d'emballage. Ces supports ou poutres (21,22) sont positionnés transversalement au dessus et en dessous de l'extrémité de la gaine à fermer et peuvent être rapprochés et écartés l'un de l'autre en direction de l'axe X de l'enroulement pour assurer l'opération de fermeture.La commande des déplacements desdits supports (21,22) est réalisée par l'intermédiaire de vérins (23,24), l'un (23) commandant la descente et la remontée de la poutre supérieure (22), l'autre (24) commandant la montée et la descente de la poutre inférieure (21). La poutre inférieure (21) supporte deux ensembles (6,7) dits "serrefilm amont (6)" et "serre-film aval (7)" qui peuvent être rapprochés l'un de l'autre pour réaliser l'opération de fermeture. Sur cette poutre (21), sont également montées deux têtes (24,25) actionnables indépendamment l'une de l'autre, et qui permettent la pose du lien souple de fermeture, ruban adhésif notamment, autour de l'extrémité comprimée à fermer. La tête (24) dite "tête amont" est utilisée pour assurer la fermeture de la première extrémité (3a) de la gaine d'emballage, et la seconde tête (25) dite "tête aval" permet d'assurer quant à elle la fermeture de la seconde extrémité (3b) de l'emballage. Sur chaque tête, est fixée une lame qui permet de couper le surplus du film. La poutre supérieure (22) supporte quant à elle un système de torsadage (26) schématisée uniquement à la figure 5. La mise en oeuvre d'une telle installation est la suivante. La figure 5 illustre le point de départ des différents organes permettant la réalisation de la fermeture de la première extrémité (3a) de l'emballage entourant le rouleau de matière (2). Lors de cette opération de fermeture dans une première phase (voir figure 6), on provoque le serrage de l'extrémité (3a) du film par descente de la poutre supérieure (22) jusqu'à l'axe X et montée de la poutre inférieure (21) en direction dudit axe X. Dans cette position (voir figure 7), on provoque la fermeture du serrefilm amont (6) et aval (7). Cela étant fait, l'ensemble de torsadage (26) vient se positionner entre les deux zones pincées (6,7), et il est entraîné en rotation sur deux tours par exemple de manière à tordre l'extrémité libre. Durant cette opération, les serre-films (6,7) sont légèrement relâchés. L'opération de torsadage étant réalisée, les serre-films (6,7) sont remis en position et l'on effectue alors la pose du ruban adhésif par traversée de la tête amont (24), le couteau que comporte ladite tête provoquant alors la coupe du surplus de film de l'extérieur de la zone de fermeture (opération représentée sur la figure 8). En se reportant à la figure 9, on libère le serre-film amont (6) alors que l'on maintient serrés les organes du serre-film (7) qui tiennent la chute de film coupée par la traversée de la tête amont (24) de pose du ruban adhésif. On réalise alors (voir figure 10), la remontée de la poutre supérieure (22) et la descente de la poutre inférieure (21). La chute de matière est amenée sur un côté grâce aux éléments de pincement (7). On réalise alors l'ouverture des éléments de pincement (7) (voir figure 11) avec simultanément soufflage de la chute dans un bac de récupération (27). La machine se retrouve alors dans son état initial. Le rouleau de matière de la machine est alors transféré du tapis (5) au second tapis (12) où la seconde extrémité (3b) se trouve alors disposée dans la zone d'action des organes de fermeture (figure 12). On réalise alors la fermeture de la deuxième extrémité (3b) d'une manière similaire à la fermeture de la première extrémité, si ce n'est que la mise en place du ruban adhésif et la découpe étaient réalisées par la seconde tête (25). Lors de cette phase opératoire, on réalise alors le serrage du film à l'extrémité (3b) de la pièce par descente jusqu'à l'axe X de la poutre supérieure (22) et montée jusqu'à l'axe X de la poutre inférieure (21) (figure 12). On provoque alors le serrage du serre-film amont (24) et aval (25) (voir figure 13). On réalise alors le torsadage puis la pose du ruban adhésif par traversée de la tête de fermeture aval (25) qui est équipée d'un couteau permettant d'éliminer le surplus de matière situé à l'extérieur de la zone fermée par le ruban adhésif (figure 14). On desserre alors les serre-films (7) de la tête aval et on maintient l'action des serre-films (6). Ces derniers tiennent la chute de film coupée lors de la traversée de la tête aval (25) de pose de ruban adhésif (figure 15). On provoque alors (figure 16) le desserrage des serre-films tête aval (7) et l'on provoque la descente de la poutre inférieure (21). La chute est amenée sur le côté grâce aux serre-films tête amont (6) (figure 17). On provoque alors l'ouverture du serre-film tête amont (6) avec simultanément soufflage de la chute de film dans un second panier (27). La machine se retrouve alors dans l'état initial pour réaliser la fermeture des extrémités d'un nouveau rouleau de matière emballé. Les figures 19 à 27 illustrent plus en détail le fonctionnement des têtes de pose (24) et (25) permettant la mise en place des rubans adhésifs à chacune des extrémités et la découpe de la matière souple située à l'extérieur des zones fermées. En se référant à la figure 19, ces têtes de pose (24,25) comprennent essentiellement - un rouleau de ruban adhésif (30); - une lame de coupe (31) de la matière en surplus - une roue de transfert (32) permettant d'assurer la mise en place du ruban autour de la partie de l'emballage resserré; - une came (33) de coupe du ruban adhésif (30); - un ressort de rappel (34) de la came (33); - des supports (35) de tête de pose; - une lame de support (36) du ruban adhésif; - un flasque (37); - l'extrémité à fermer de l'emballage de l'enroulement étant désignée par la référence (38). Les figures 20 à 27 décomposent la position relative de la tête de pose (24) ou (25) et de l'extrémité (38) lors du transfert latéral de la tête (24) (ou (25). Lorsque la mise en place de la bande adhésive est réalisée autour de l'extrémité de l'emballage, cette dernière actionne la came de coupe (32) du ruban adhésif et la tête (24) ou (25) se retrouve alors dans sa position initiale. Il convient de noter qu'un tel mode de réalisation permet, après mise en place du ruban adhésif autour de l'emballage à fermer, de réaliser automatiquement la coupe du surplus de matière à l'extrémité lors du même mouvement transversal de la dite tête de fermeture. Un tel ensemble de conception particulièrement simple, peut être utilisé pour réaliser la fermeture d'emballages pouvant avoir un diamètre important, par exemple un diamètre de 600 mm ou même plus. Par ailleurs, la cadence de fermeture peut être très élevee et peut atteindre plus de 120 pièces par heure. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. REVENDICATIONS 1/ Procédé pour l'emballage d'un produit stocké sous la forme d'un rouleau (2) qui consiste: - à recouvrir le rouleau (2) d'une enveloppe continue, souple (1), formant une gaine dont les deux extrémités ouvertes (3) débordent latéralement par rapport aux flans latéraux dudit rouleau (2); - à disposer ledit rouleau (2) sur un tapis transporteur (5) permettant de l'amener par déplacement linéaire jusqu'à un poste de fermeture (20) des extrémités dudit manchon disposé en aval dudit tapis transporteur (5), caractérisé en ce que:: - on provoque l'immobilisation de l'enroulement (2) au niveau du poste de fermeture (20); - on comprime la partie libre (3) de la gaine (1) de recouvrement au voisinage d'une extrémité de l'enroulement, et ce entre deux zones (6,7) espacées l'une de l'autre - on provoque le torsadage de la partie de la gaine comprise entre les deux zones comprimées (6,7); - on entoure la zone ainsi torsadée au moyen d'un lien souple (9); - on découpe la partie de la gaine située à l'extérieur de la zone fermée par le lien souple; - on élimine la chute (11) de matière découpée; - on assure le transfert du rouleau de matière dont l'emballage est fermé à l'une de ses extrémités sur un deuxième tapis transporteur (12) disposé en regard du premier et espacé de ce dernier de l'autre côté du poste (20) ayant réalisé la fermeture et découpe de la première extrémité de la gaine (1);; - on réalise la fermeture de la seconde extrémité d'une manière similaire à la fermeture de la première extrémité, et ce en utilisant le poste de fermeture (20) ayant réalisé la première opération. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lien souple est constitué par un ruban adhésif. 3/ Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, se présentant sous la forme d'un ensemble (20) disposé en aval d'une machine permettant d'entourer un rouleau de matière avec un film protecteur de manière à former un manchon (1) ouvert à ses deux extrémités, ledit ensemble comprenant - deux tapis transporteurs (5,12) disposés dans le prolongement l'un de l'autre et entre lesquels sont disposés les moyens (20) permettant d'assurer la fermeture de chacune des extrémités de la gaine d'emballage, lesdits moyens de fermeture étant constitués de deux systèmes (6,7) formant pince permettant de comprimer et de maintenir l'extrémité libre de la gaine tubulaire entre deux zones espacées l'une de l'autre; ; des moyens (26) permettant de tordre sur elle-même la zone ainsi comprimée et; des moyens (24,25) permettant d'assurer la mise en place d'un lien souple autour de la zone torsadée et découper et évacuer le surplus de matière situé à l'extérieur de la zone fermée.