Brevet FR2847554A1 — publié le 20040528

Machine d'emballage par banderolage d'une charge au moyen d'un film en matière plastique. Domaine technique de l'invention L'invention est relative à une machine d'emballage d'une charge au moyen d'un film en matière plastique souple, comprenant un plateau support de la charge, une bobine de stockage du film, des moyens pour assurer un mouvement relatif de déplacement de la charge et de la bobine, et des moyens d'orientation et de déplacement du film pour recouvrir sans discontinuité par banderolage la face latérale et la face horizontale supérieure de la charge. Etat de la technique Une telle machine d'emballage par banderolage d'une charge palettisée de forme parallélépipédique est connue du document EP-A0 467 729, dans lequel le même film est utilisé pour obtenir un recouvrement total des quatre plans de la face latérale, et de la face horizontale supérieure. On fait pivoter la bobine de stockage du film dans la position horizontale au début du cycle d'emballage, lors du recouvrement de la face supérieure, et en fin de cycle pour effectuer la soudure. La bobine est actionnée d'autre part à pivotement vers la position verticale pour effectuer le banderolage de la face latérale. Des moyens d'arrêt sont nécessaires pour assurer un blocage positif de l'axe de la bobine dans les deux positions de fonctionnement. A ce double pivotement orthogonal de la bobine, s'ajoute en plus un mouvement de coulissement vertical grâce à un chariot mobile sur lequel est montée la bobine. Une telle cinématique est compliquée, et ne permet pas d'utiliser des bobines de film de grande capacité. Le montage pivotant de la bobine sur le chariot complique le chargement de la bobine, et le passage du film d'emballage. Le dispositif de préétirage doit également être monté à pivotement pour suivre la bobine. Le document EP-A-0 522 928 décrit une machine d'emballage par banderolage, dans laquelle les moyens supportant la bobine comportent un mât vertical et un chariot mobile monté à coulissement vertical et à pivotement autour d'un axe. La bobine décrit ainsi un double mouvement de coulissement et de rotation le long d'un anneau entourant la table. Pour déposer un film d'emballage sur les plans verticaux de la face latérale, et sur la face supérieure d'une charge palettisée, on connaît également la technique de houssage avec du film étirable ou thermorétractable. Cette technique est plus difficile à mettre en oeuvre que celle du banderolage. Le document US-A-4 409 776 se rapporte à une machine d'emballage par banderolage d'une charge palettisée avec un film ayant une face collante. Une première couche du film est appliquée sur la charge, la face non collante dirigée vers la charge. Un retournement de 1800 de 3 2847554 la bobine oriente la face collante du film sur la bobine en regard de la face collante de la première couche du film banderole sur la charge. Le banderolage de la seconde couche assure l'adhésion des deux couches de film. Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser une machine d'emballage par banderolage, utilisant un mécanisme simplifié de guidage du film, et permettant l'adaptation d'une bobine de film de grande capacité. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens d'orientation et de déplacement du film comportent un système de guidage multidirectionnel intercalé entre la bobine et le plateau, et comprenant: - des moyens de pivotement autour d'un axe de basculement entre une position horizontale et une position verticale, ledit axe étant orthogonal à l'axe du plateau, - et des moyens de déplacement en translation entre une position abaissée et une position relevée, séparées l'une de l'autre par une course verticale ajustable en fonction de la hauteur de la charge. La présence de ce système de guidage multidirectionnel intercalé entre la bobine et le plateau, permet d'utiliser sans discontinuité le même film pour le recouvrement de la face latérale et de la face supérieure de la charge, en conservant toujours la bobine dans une même direction, sans mouvement de basculement. Selon un mode de réalisation préférentiel, le plateau est tournant, et la bobine de stockage du film s'étend verticalement selon une direction parallèle à l'axe de rotation du plateau, en étant montée avec le système de guidage multidirectionnel sur un chariot mobile constituant lesdits moyens de déplacement en translation. Le système de guidage multidirectionnel comporte à titre d'exemple un couple de rouleaux non motorisés entre lesquels passe le film. Selon une variante de réalisation, la bobine de stockage du film est fixe en s'étendant horizontalement au voisinage du sol, le film étant amené au système de guidage multidirectionnel par l'intermédiaire d'un dispositif accumulateur et d'un dispositif de renvoi. Ces derniers peuvent être mobiles de manière à effectuer un banderolage hélicodal autour de la charge. Dans le cas d'une machine mettant en oeuvre du film étirable, le film peut être bobiné sur la bobine dans un état pré-étiré. Il est aussi possible de faire usage d'un dispositif de pré-étirage du film disposé à la sortie de la bobine, et comportant un couple de rouleaux motorisés permettant de dévider le film en aval à une vitesse plus grande que celle en amont. Le débit de film étiré est avantageusement asservi à des moyens de mesure de vitesse et/ou de force pour maîtriser la force d'application du film sur la charge. Selon une autre variante de réalisation, le dispositif de pré-étirage du film est associé au système de guidage multidirectionnel. Dans le cas d'une machine mettant en oeuvre du film thermorétractable, la charge emballée par banderolage sur le plateau, passe ensuite dans un poste de rétraction renfermant des moyens de chauffage pour effectuer la thermorétraction du film sur la charge. Au lieu de prévoir un plateau tournant, il est aussi possible de faire usage d'un plateau fixe, le chariot étant alors agencé pour décrire un double mouvement de coulissement vertical et de rotation autour du plateau. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une machine d'emballage par banderolage selon l'invention, la bobine verticale pouvant se déplacer parallèlement à l'axe de rotation de la charge - les figures 2 à 12 illustrent les étapes successives de fonctionnement de la machine d'emballage de la figure 1; - la figure 13 montre une vue similaire de la figure 1, illustrant une variante de réalisation à bobine fixe horizontale et plateau tournant; - la figure 14 représente une vue partielle de la figure 13 dans la phase de recouvrement de la face horizontale supérieure de la charge. Description d'un mode de réalisation préférentiel. En référence à la figure 1, une machine d'emballage 10 d'une charge CH palettisée, comporte une bobine 11 de stockage d'un film 12 souple, un plateau 13 tournant servant de support à la charge CH de forme parallélépipédique, des moyens d'actionnement 14 en rotation du plateau 13, et des moyens d'orientation du film 12 pour recouvrir par banderolage la face latérale 16 et la surface horizontale 17 supérieure de la charge CH. Le plateau 13 tournant est monté dans l'exemple de la figure 1 sur une table 18 fixe, mais pourrait également être positionné sur une table à rouleaux motorisés. La face latérale 16 de la charge CH comprend quatre plans 16a, 16b, 16c, 16d disposés dans des plans verticaux parallèles deux à deux, et délimitant aux quatre coins des arêtes 19 verticales parallèles à l'axe de rotation 20 de la charge CH. Le film 12 utilisé est une laize en matière plastique étirable ou thermorétractable, notamment en polyéthylène, ladite laize étant enroulée sur la bobine 11 selon un axe vertical parallèle à l'axe de rotation 20 de la charge CH. A titre d'exemple, la largeur de la laize est de l'ordre de 100 cm, alors que la hauteur de la charge CH es.t supérieure à ladite largeur. Dans le cas d'un film 12 étirable, le pré-étirage intervient avant sa dépose sur la charge CH, par exemple au moyen d'un film directement bobiné dans l'état pré-étiré (cas de l'exemple illustré à la figure 1). Il est aussi possible d'obtenir le pré-étirage par l'intermédiaire d'un couple de rouleaux motorisés en sortie de la bobine 11, de manière que le film 12 soit dévidé en aval à une vitesse plus grande que la vitesse en amont. Les moyens d'orientation du film 12 après dévidage de la bobine 11, sont constitués selon l'invention par un système de guidage 15 multidirectionnel intercalé entre la bobine 11 et le plateau 1 3 tournant, et comprenant à titre d'exemple un couple de rouleaux de guidage 21 non motorisés entre lesquels passe le film. Les rouleaux de guidage 21 sont montés à basculement autour d'un axe horizontal 22 en étant agencés entre la bobine 11 et le plateau tournant 13, de manière à occuper soit une position horizontale, soit une position verticale. Dans chacune de ces positions, l'axe horizontal 22 de basculement du couple de rouleaux de guidage 21 non motorisés s'étend orthogalement par rapport à l'axe vertical de la bobine 11 et à l'axe vertical de rotation de la charge CH. La bobine 11 et le couple de rouleaux de guidage 21 sont portés par un chariot mobile susceptible de se déplacer dans là direction verticale entre une position abaissée (figures 1 à 3) et une position relevée 8 2847554 (figures 4 à 8). La course verticale du chariot entre les deux positions extrêmes est ajustable en fonction de la hauteur de la charge CH. Le plateau 13 tournant comporte une pince de retenue 23 apte à retenir une partie d'extrémité du film 12 déposée à la base de la charge CH, ladite pince pouvant être équipée de plus de moyens de soudage et de coupe du film. Les étapes successives de fonctionnement de la machine d'emballage 10 selon l'invention, sont illustrées sur les figures 2 à 12, le même film étant utilisé à la fois pour le recouvrement sans discontinuité de la face supérieure 17 et de la face latérale 16 de la charge CH: Dans la première étape de démarrage du cycle illustrée à la figure 2, la charge CH est déposée sur le plateau 13, lequel est entraîné en rotation dans le sens de la flèche Fl par les moyens d'actionnement 14, constitués à titre d'exemple par un motoréducteur. L'extrémité du film 12 est maintenue durant le mouvement de rotation de la charge CH par la pince de retenue 23 se trouvant à l'état fermé. Le chariot support de la bobine 11 et des rouleaux de guidage 21 est placé dans la position abaissée, de manière à débuter le banderolage de la face latérale 16 à partir de la base de la charge CH. L'axe vertical de la bobine 11 s'étend parallèlement à l'axe de rotation 20 du plateau 13, tandis que les rouleaux de guidage 21 sont pivotés d'un quart de tour dans le sens de la flèche F2 vers la position horizontale, permettant le début d'enroulement à plat du film 12 sur une largeur réduite des différents plans 16a, 16b, 16c, 16d. Dans la figure 3, un mouvement ascendant du chariot entraîne la bobine 11 et les rouleaux de guidage 21 vers le haut autorisant le dépôt du film sans emprisonner la pince de retenue 23. On effectue ensuite un mouvement descendant du chariot de manière à recouvrir la largeur réduite du film, permettant l'ouverture de la pince 23. Le plateau 13 tourne de moins d'un tour dans le sens de la flèche Fl durant ce mouvement bidirectionnel du chariot, tandis que les rouleaux de guidage 21 restent en position horizontale. Dans la figure 4, les rouleaux de guidage 21 sont basculés vers la position verticale (flèche F3) pour positionner le film 12 parallèlement à la face latérale 16 avant sa dépose sur la charge CH. Le chariot de support de la bobine 11 et des rouleaux de guidage 21 coulisse vers la position relevée (flèche F4), jusqu'à ce que la bobine 1 1 dépasse légèrement le plan horizontal de la face supérieure 17 de la charge CH. Durant ce mouvement de coulissement vertical du chariot, le film 1 2 enveloppe la totalité de la surface latérale 16 de la charge CH suite à la rotation du plateau 13 dans le sens de la flèche Fl. En référence à la figure 5, les rouleaux de guidage 21 pivotent vers la position horizontale (flèche F5) avec un mouvement de montée et descente du chariot destiné à appliquer le film 12 en couverture de la moitié de la face supérieure 17. Sur la figure 6, les rouleaux de guidage 21 pivotent en sens opposé (flèche F3) vers la position verticale, alors que le chariot reste avec la 2847554 bobine 11 en position relevée. Le film 12 est alors prêt pour être déposé parallèlement sur un des plans de la face latérale 16. Pendant ces opérations, la charge CH tourne en continu avec ou sans variation de vitesse. En référence aux figures 7 et 8, on réalise des manoeuvres identiques à celles décrites précédemment pour les figures 5 et 6 de manière à recouvrir la deuxième moitié de la face supérieure 17. Le chariot de support de la bobine 11 et des rouleaux de guidage 21 reste dans la position relevée durant ces opérations. La figure 9 représente l'opération de banderolage des plans de la face latérale 16, après avoir fait coulisser le chariot vers la position abaissée (flèche F6), les rouleaux de guidage 21 restant maintenus dans la position verticale. La pince de retenue 23 est immobilisée en position d'ouverture durant de banderolage. Sur la figure 10, le basculement des rouleaux de guidage 21 vers la position horizontale (flèchie F2) permet d'obtenir un plissage de la laize à une hauteur prédéterminée de la base, par exemple comprise entre 3 cm et 20 cm. La pince 23 ouverte récupère cette partie plissée du film lors de la rotation poursuivie de la charge CH sur le plateau 13. Sur la figure 11, on arrête la rotation du plateau 13, sans modifier la position du chariot et des rouleaux de guidage 21. La fermeture de la il 2847554 pince de retenue 23 permet ensuite de couper la bande de film 1 2 après avoir solidarisé par soudure la partie terminale à la charge CH. Sur la figure 12, la charge CH emballée sur ses cinq faces, est dégagée du plateau 13 immobilisé en rotation, et le film 12 maintenu dans la pince 23, est en attente pour un nouveau cycle d'emballage. La table 18, au lieu d'être fixe, peut être équipée d'organes de roulement motorisés, de chaînes de transmission ou d'une bande transporteuse pour acheminer automatiquement la charge ClI emballée depuis un poste amont ou l'évacuer vers un poste aval. Dans la variante de réalisation de la figure 13, la bobinell de stockage du film 12 est fixe en étant agencée à axe horizontal au niveau du sol. A la sortie de la bobine 11 se trouve un dispositif de pré-étirage 24 du film permettant de pré-étirer le film issu de la bobine 11 avant de le faire passer dans un dispositif accumulateur 25. Le dispositif de préétirage 24 d'un type bien connu, comporte des rouleaux 26 entre lesquels passe le film 12, les rouleaux 26 étant entraînés à des vitesses circonférentielles différentes par un mécanisme motoréducteur 27 associé à un couple de pignons 29, 30 de diamètres différents. Le dispositif accumulateur 25 comprend une série de rouleaux espacés selon divers niveaux pour stocker une certaine longueur de film 12 pré-étiré. Un dispositif de renvoi 28 à 450 est intercalé entre le dispositif accumulateur 25 et les deux rouleaux de guidage 21 de manière à positionner la laize de film 12 parallèlement à la surface latérale 16 de la charge CH. Les deux dispositifs 25, 28 12 2847554 accumulateur et de renvoi peuvent se déplacer en translation verticale pour effectuer un banderolage hélicodal autour de la charge CH. La bobine 11 et le dispositif de pré-étirage 24 restent assujettis au sol, ou à un châssis fixe. Sur la figure 14, le dispositif de renvoi 28 à 450 bascule (flèche F7) par rapport à un axe horizontal pour effectuer le recouvrement de la face supérieure 17. Le reste du cycle d'emballage est similaire à celui décrit précédemment. Selon une autre variante (non représentée), le dispositif de préétirage du film peut être monté sur le chariot mobile de la figure 1, de manière à se déplacer avec la bobine 11 entre la position abaissée et la position relevée. Il est également possible d'intégrer le dispositif de pré-étirage dans le système de guidage (15) multidirectionnel du film 12, par exemple en remplaçant les rouleaux 21 non motorisés de la figure 1 par des rouleaux motorisés de vitesses différentes. Dans le cas d'un film thermo-rétractable, la charge emballée par banderolage sur le plateau 13, passe ensuite dans un poste de rétraction renfermant une hotte ou un four pour effectuer la thermorétraction du film sur la charge CH. 13 2847554 Selon une variante (non représentée), le plateau 13 peut être fixe, le chariot étant alors agencé pour décrire un double mouvement de coulissement vertical et de rotation autour du plateau. 14 2847554 Revendications 1. Machine d'emballage d'une charge (CH) au moyen d'un film (12) en matière plastique souple, comprenant - des moyens de support de la charge (CH), - des moyens support d'une bobine (11) de stockage du film, -des moyens d'actionnement (14) pour assurer un mouvement relatif de la bobine par rapport à la charge, - et des moyens d'orientation et de déplacement du film pour recouvrir sans discontinuité par banderolage la face latérale (16) et la face horizontale (17) supérieure de la charge (CH), caractérisée en ce que les moyens d'orientation du film comportent un système de guidage (15) multidirectionnel intercalé entre la bobine (11) et le plateau (13), et comprenant: - des moyens de pivotement autour d'un axe (22) de basculement entre une position horizontale et une position verticale, ledit axe étant orthogonal à l'axe du plateau (13), - et des moyens de déplacement en translation entre une position abaissée et une position relevée, séparées l'une de l'autre par une course verticale ajustable en fonction de la hauteur de la charge (CH). 2847554 2. Machine d'emballage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'actionnement (14) entraînent le plateau (13) en rotation, et que la bobine (11) de stockage du film s'étend verticalement selon une direction parallèle à l'axe de rotation du plateau (13), en étant montée avec le système de guidage (15) multidirectionnel sur un chariot mobile constituant lesdits moyens de déplacement en translation. 3. Machine d'emballage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bobine (11) de stockage du film est fixe en s'étendant horizontalement au voisinage du sol, le film (12) étant amené au système de guidage (15) multidirectionnel par l'intermédiaire d'un dispositif accumulateur (25) et d'un dispositif de renvoi (28). 4. Machine d'emballage selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif accumulateur (25) et le dispositif de renvoi (28) à 450 sont mobiles de manière à effectuer un banderolage hélicodal autour de la charge (CH). 5. Machine d'emballage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le plateau (13) est fixe, la bobine (11) étant animée d'un double mouvement de coulissement et de rotation autour de la charge (CH). 16 2847554 6. Machine d'emballage selon l'une des revendications précédentes, faisant usage d'un film étirable, caractérisée en ce que le film (1 2) est bobiné sur la bobine (11) dans un état pré-étiré. 7. Machine d'emballage selon l'une des revendications 1 à 5, faisant usage d'un film étirable, caractérisée en ce que le dispositif de préétirage du film (12) est disposé à la sortie de la bobine (11), et comporte un couple de rouleaux motorisés (26) permettant de dévider le film en aval à une vitesse plus grande que celle en amont. 8. Machine d'emballage selon l'une des revendications 1 à 5, faisant usage d'un film étirable, caractérisée en ce que le dispositif de préétirage du film est associé au système de guidage (1 5) multidirectionnel. 9. Machine d'emballage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le système de guidage (15) multidirectionnel comporte un couple de rouleaux (21) non motorisés entre lesquels passe le film (12).