Brevet FR2869293A1 — publié le 20051028

Machine d'emballage à rideau d'une charge portée par un convoyeur. 10 Domaine technique de l'invention L'invention concerne une machine d'emballage à rideau pour déposer un film en matière plastique souple autour d'une charge déplaçable sur un convoyeur motorisé le long d'un chemin longitudinal de circulation. La machine comprend un dispositif de stockage du film, formé par au moins deux bobines de film situées en un endroit prédéterminé du chemin de circulation de part et d'autre du convoyeur, et deux mors opposés de soudure et de coupe aptes à engendrer une double soudure verticale liant deux tronçons de film après dévidage des bobines, et une coupe verticale pour séparer la charge emballée du film, et reconstituer le rideau pour la charge suivante. Les mors sont actionnés par des moyens d'entraînement entre une première position écartée autorisant le passage longitudinal de la charge entre eux, et une deuxième position rapprochée dans laquelle ils sont appliqués l'un contre l'autre pour reconstituer le rideau du film en arrière de la charge, suivie de la double soudure et de la coupe du film. État de la technique Dans les machines d'emballage connues, les axes des bobines de stockage du film sont généralement disposés verticalement ou horizontalement de part et d'autre du convoyeur. Les figures 1 et 2 montrent une machine d'emballage à rideau dont le film 10 est stocké sur deux bobines 11 cylindriques à axes verticaux s'étendant symétriquement par rapport au chemin de circulation indiqué par la flèche F. Le procédé d'emballage est bien connu, et consiste à former préalablement un rideau initial de film transversal devant la face frontale de la charge CH à partir de deux bobines 11 de film placées de part et d'autre du chemin de circulation, à déformer le rideau de film par la poussée longitudinale de la charge CH sur le convoyeur 12 pour lui donner un contour en forme de U, de manière à recouvrir avec le film la face frontale et les faces latérales de la charge CH, à arrêter le déplacement longitudinal de la charge CH après dépassement des bobines 11 de film, à déformer transversalement le rideau de film de part et d'autre de la charge pour amener le film 10 sur la face arrière en refermant le rideau de film sur lui-même, et à effectuer verticalement une double soudure et une coupe du rideau de film au moyen des deux mors 13 de soudure et de coupe, pour d'une part séparer la charge CH emballée du film en provenance des bobines 11, et d'autre part reconstituer un rideau initial de film avec une liaison thermosoudée 14 pour le cycle d'emballage suivant affecté à une autre charge. Dans le cas de bobines de film de grandes capacités, la disposition verticale et le poids élevé des bobines occasionnent des opérations de manutention compliquées pour leur remplacement après dévidage. Ce premier type de machine d'emballage est décrit dans le document FR-A2606366 faisant usage d'un film étirable, et capable d'emballer des charges de hauteurs différentes sans changer de bobines de film. Elle comporte à cet effet un premier ensemble d'emballage à rideau pour la dépose d'un film sur la partie inférieure de la charge, et un deuxième ensemble d'emballage à rideau pour la dépose d'un autre film sur la partie supérieure de la charge. Le deuxième ensemble est monté coulissant verticalement sur un guide support, et de façon réglable en fonction de la hauteur de la charge. Les deux ensembles io sont néanmoins écartés longitudinalement le long du convoyeur, et nécessitent deux bâtis d'emballage distincts. Le décalage est au moins égal à l'écartement entre la face frontale et la face arrière de la charge. Le document EP-A-1029786 concerne le deuxième type de machine d'emballage à rideau utilisant des bobines de film à axes horizontaux. Un dispositif de renvoi est associé à la sortie de chaque bobine pour assurer une déviation du film à angle droit. Le positionnement axial des bobines horizontales sur le bâti doit être ajusté avec précision pour que le dévidage et le guidage du film s'effectuent correctement lors de la formation du rideau. Pour des charges de grandes hauteurs, le même bâti peut être équipé de deux dispositifs d'emballage à rideau, l'un des renvois étant réglable en hauteur. Les deux paires de bobines horizontales sont superposées deux à deux, et sont fixes suite à leur positionnement dans des paliers du bâti. Ces dispositifs connus nécessitent l'introduction d'axes dans les mandrins des bobines pour permettre leur entraînement. Cette manoeuvre est délicate pour des bobines ayant un poids élevé, notamment supérieur à la tonne. Objet de l'invention L'invention a pour but de résoudre ces problèmes, et de proposer une machine d'emballage à rideau permettant un remplacement rapide après dévidage des bobines de stockage du film, et autorisant la dépose précise de rideaux autour de charges de hauteurs variables. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que chaque bobine est portée par des moyens de maintien en faisant un angle d'inclinaison prédéterminé avec la direction horizontale, ladite bobine venant automatiquement en appui contre une butée pour la mise en référence du film de formation du rideau. L'angle d'inclinaison des bobines est ajustable, de préférence entre 5 et 30 , en fonction du poids de la bobine, des coefficients de glissement du film sur les moyens de support, et de la hauteur du rideau. Selon un mode de réalisation préférentiel, la butée de référence est positionnée sur les moyens de maintien de la bobine, formés par une paire de rouleaux cylindriques venant en engagement avec la surface latérale de la bobine selon deux génératrices parallèles, l'un au moins des rouleaux étant motorisé pour assurer l'entraînement en rotation de la bobine. Les moyens d'entraînement en rotation de la bobine comportent soit un motoréducteur accouplé axialement à l'extrémité du rouleau moteur, soit des roues motrices coopérant par frottement avec la périphérie de la bobine. Le film utilisé peut être un film plastique étirable ou thermorétractable. Chaque bobine inclinée est avantageusement associée à un premier dispositif de renvoi agencé pour dévier le film oblique vertical issu de la bobine en un tronçon horizontal pour la formation du rideau. Ce premier dispositif de renvoi peut être fixe, ou est monté sur un support mobile pouvant coulisser verticalement le long d'un montant dont le sommet est disposé au-dessus de la charge. Il est également possible d'utiliser dans le même bâti un système d'emballage à deux rideaux, dont l'un est fixe et l'autre est mobile, notamment réglable en hauteur. Selon une autre variante, les deux rideaux peuvent être mobiles dans le même bâti. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en plan d'une machine d'emballage à rideau de l'art antérieur, les mors de soudage et de coupe se trouvant dans la position rapprochée de soudage, et les bobines de film ayant des axes verticaux; la figure 2 montre une vue en coupe verticale de la figure 1; la figure 3 représente une vue schématique longitudinale d'un premier mode de montage d'une bobine inclinée; la figure 3A est une vue de profil de la figure 3; la figure 4 est une vue identique de la figure 3 avec l'entraînement d'un rouleau par un motoréducteur; les figures 5 et 6 montrent d'autres variantes d'entraînement en rotation d'une bobine inclinée; la figure 6A est une vue de profil de la figure 6; la figure 7 représente une vue schématique en élévation d'une machine 5 d'emballage à rideau équipée de bobines inclinées selon la figure 4, et de dispositifs de renvoi fixes; la figure 8 montre une vue schématique en élévation d'une machine d'emballage à rideau équipée de bobines inclinées selon la figure 4, et de dispositifs de renvoi mobiles dans le sens de la hauteur, le rideau se trouvant audessus de la charge pour autoriser son passage; - la figure 9 est un développement de la figure 8 avec un dispositif de renvoi supplémentaire permettant la montée verticale du film; - la figure 10 est une vue de profil de la figure 9; la figure 11 montre une variante de la figure 4, représentant l'entraînement 15 d'une bobine de gros diamètre; la figure 12 est une vue de profil de la figure 11. Description de modes particuliers de réalisation. Sur les figures 3 et 3A, la base de chaque bobine 11 de film plastique est posée sur des moyens de maintien inclinés comprenant une paire de rouleaux 15 cylindriques, dont l'un au moins est motorisé pour assurer l'entraînement en rotation de la bobine 11 lors du dévidage. Les deux rouleaux 15 sont séparés l'un de l'autre par une distance d de manière à venir en engagement avec la surface latérale de la bobine 11 selon deux génératrices G1, G2 parallèles. Chaque rouleau 15 possède une longueur axiale supérieure à celle de la bobine 11, et est légèrement incliné vers le haut en faisant un angle X aigu par rapport à la direction horizontale. La bobine 11 se trouve elle-même en position inclinée, et peut glisser sous son poids P le long du rouleau 15 en venant en appui contre une butée 16. La position de la butée 16 à l'extrémité du rouleau 15 est ajustable en fonction du niveau supérieur souhaité pour le rideau. Le rouleau 15 non motorisé est monté à rotation libre dans un palier 17 porté par un châssis 18. Le palier 17 est aligné avec le rouleau 15, tandis que le châssis 18 prend appui sur une surface plane 19 horizontale, par exemple le sol. Sur la figure 4, le rouleau 15 motorisé de la figure 3A est entraîné en rotation par un motoréducteur 20 intégré dans le palier d'extrémité. Le motoréducteur 20 est à vitesse réglable, et provoque la rotation de la bobine 11 en sens inverse du rouleau 15. L'angle d'inclinaison X des rouleaux 15 est défini pour que la force de glissement de la bobine 11 rotative en direction de la butée 16, soit suffisante pour assurer le recul et le maintien stable de la bobine 11 contre la butée 16, et sans endommager la lisière de la bobine 11 en fin de course de glissement. L'effort F déterminé par la composante du poids P et le frottement du film, doit être limité à une valeur acceptable pour éviter la déformation de la lisière. L'angle d'inclinaison X est fixe ou peut être ajustable, de préférence entre 5 et 25 30 , en fonction du poids de la bobine 11, des coefficients de glissement du film sur les rouleaux 15 de support, et éventuellement de la hauteur du rideau. Un tel dispositif convient pour des bobines 11 de diamètres importants, par exemple supérieurs à 1000 mm. Le remplacement des bobines 11 s'effectue rapidement et avec facilité. II suffit d'enlever la bobine vide, et de poser une nouvelle bobine de film sur les rouleaux 15 pour obtenir automatiquement la mise en référence parfaite du film dès que la bobine 11 atteint la butée 16 par glissement au début de la rotation. D'autres moyens d'entraînement en rotation des bobines 11 de film peuvent être utilisés. Sur les figures 5, 6 et 6A, on utilise un seul axe 15a incliné à butée 16 par bobine 11 à la place des deux rouleaux 15 supports précédemment décrits sur la figure 3A. L'axe 15a est introduit directement dans le mandrin axial de la bobine 11, et l'angle d'inclinaison X est identique à celui de la figure 3. L'entraînement en rotation de la bobine 11 peut être soit axial (figure 5) en accouplant directement l'extrémité de l'axe 15a à un motoréducteur, soit périphérique (figures 6 et 6A) par l'intermédiaire de roues motrices 21 coopérant par frottement avec la périphérie de la bobine 11. Sur la figure 7, une machine d'emballage à rideau est équipée de deux bobines 11 de film conformes à celles de la figure 4. Les deux bobines 11 et leurs rouleaux 15 inclinés sont disposés symétriquement de part et d'autre de la charge CH se déplaçant sur le convoyeur 12 dans la zone centrale. Un premier dispositif de renvoi 22 est agencé à la sortie et audessus de chaque bobine 11 pour dévier le tronçon de film vertical et oblique en provenance de la bobine 11 en un tronçon horizontal pour la formation du rideau d'emballage à liaison thermosoudée 14. Chaque dispositif de renvoi 22 est doté d'une barre 23 inclinée, de préférence non rotative, et recouverte avantageusement avec un revêtement à faible coefficient de frottement, favorisant le glissement du film. Il est également possible d'utiliser un lit fluidisé entre la barre 23 et le film 10 pour faciliter le glissement du film. Le lit fluidisé peut être un coussin d'air engendré par une projection d'air à travers des orifices radiaux de la barre 23 tubulaire. L'angle d'inclinaison de la barre 23 de renvoi est différent de l'angle d'inclinaison X de la bobine 11 pour tenir compte de l'orientation oblique du film en sortie de bobine 11. Au lieu d'être fixe comme dans la figure 7, le dispositif de renvoi 22 de la figure 8 est monté sur un support 24 mobile pouvant coulisser verticalement le long d'un montant 25 dont le sommet est disposé audessus de la charge CH. Le rideau de film peut ainsi être positionné avec précision à un niveau prédéterminé de la charge CH, ou être rehaussé au maximum en fin de course du support 24 pour autoriser le passage de la charge CH. Le dispositif d'emballage à rideau selon les figures 7 et 8 convient particulièrement pour des variations limitées de niveaux de dépose, tout en autorisant un dégagement important du rideau pour le passage de la charge non emballée. En référence aux figures 9 et 10, le dispositif d'emballage à rideau permet l'application d'un bandeau à des niveaux très différents de hauteurs de charges CH. La bobine 11 prend appui sur les rouleaux 15 inclinés motorisés à butée 16 et à angle d'inclinaison X. Le premier dispositif de renvoi 22 mobile verticalement le long du montant 25 est comparable à celui de la figure 8, mais la barre de renvoi 23 est à orienter à 45 pour dévier le tronçon de film vertical en un tronçon horizontal. Le film en provenance de la bobine 11 inclinée circule à travers un deuxième dispositif de renvoi 26 intermédiaire remettant le film dans la position verticale avant son passage dans le premier dispositif de renvoi 22 mobile. Le deuxième dispositif de renvoi 26 comporte une barre de renvoi 27 inclinée d'un angle X/2, et une barre de renvoi 28 horizontale et mobile en hauteur permettant de renvoyer le film selon une direction strictement verticale. Des moyens de basculement (non représentés) permettent d'orienter les barreaux 15 ou l'axe 15a de support des bobines 11 pour permettre le chargement dans la position horizontale. En référence aux figures 11 et 12, l'entraînement en rotation d'une bobine 11 inclinée de grand diamètre s'effectue au moyen d'un rouleau 15 motorisé situé dans la partie centrale du châssis 18. Le rouleau 15 motorisé est encadré par deux autres rouleaux 15b montés à rotation libre sur le même châssis 18. Lorsque le diamètre de la bobine 11 diminue (voir en traits pointillés), le maintien de la bobine est toujours possible entre le rouleau 15 motorisé et l'un des rouleaux 15b d'extrémité, et la bobine 11 continue d'être entraînée. Revendications 1. Machine d'emballage à rideau destinée à envelopper un film en matière plastique souple autour d'une charge (CH) déplaçable sur un convoyeur (12) motorisé le long d'un chemin longitudinal de circulation, ladite machine comprenant: - des moyens de stockage du film, formé par au moins deux bobines (11) cylindriques de film situées en un endroit prédéterminé du chemin de 10 circulation de part et d'autre du convoyeur (12), - et des moyens d'entraînement en rotation des bobines pour le dévidage du film, caractérisée en ce que chaque bobine (11) est portée par des moyens de maintien en faisant un angle d'inclinaison (X) prédéterminé avec la direction horizontale, ladite bobine venant automatiquement en appui contre une butée (16) pour la mise en référence du film de formation du rideau. 2. Machine d'emballage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la butée (16) de référence est positionnée sur les moyens de maintien de la 20 bobine (11). 3. Machine d'emballage selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de maintien comportent une paire de rouleaux (15) cylindriques venant en engagement avec la surface latérale de la bobine (11) selon deux génératrices (G1, G2) parallèles, l'un au moins des rouleaux (15) étant motorisé pour assurer l'entraînement en rotation de la bobine (11). 4. Machine d'emballage selon la revendication 3, caractérisée en ce que les deux rouleaux (15) sont séparés l'un de l'autre par une distance (d) à la base de chaque bobine (11), chaque rouleau (15) possédant une longueur axiale supérieure à celle de la bobine (11), et s'étendant vers le haut avec ledit angle d'inclinaison (X). 5. Machine d'emballage selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de maintien comportent un axe (15a) sur lequel est introduit le mandrin axial de la bobine (11). 6. Machine d'emballage selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce 10 que les moyens d'entraînement en rotation de la bobine (11) comportent un motoréducteur (20) accouplé axialement à l'extrémité de l'axe (15a). 7. Machine d'emballage selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement en rotation de la bobine (11) comportent des roues motrices (21) coopérant par adhérence avec la périphérie de la bobine (11). 8. Machine d'emballage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque bobine (11) inclinée est associée à un premier dispositif de renvoi (22) agencé pour dévier le film incliné issu de la bobine (11) en un tronçon horizontal pour la formation du rideau. 9. Machine d'emballage selon la revendication 8, caractérisée en ce que le premier dispositif de renvoi (22) est doté d'une barre (23) inclinée à faible coefficient de frottement favorisant le glissement du film, l'angle d'inclinaison de la barre (23) de renvoi étant différent de celui (X) de la bobine (11). 10. Machine d'emballage selon la revendication 8, caractérisée en ce que le premier dispositif de renvoi (22) est fixe à un niveau prédéterminé de la charge (CH). 11. Machine d'emballage selon la revendication 8, caractérisée en ce que le premier dispositif de renvoi (22) est monté sur un support (24) mobile pouvant coulisser verticalement le long d'un montant (25) dont le sommet est disposé au-dessus de la charge (CH). 12. Machine d'emballage selon la revendication 11, caractérisée en ce que le premier dispositif de renvoi (22) mobile est pourvu d'une barre de renvoi (23) orientée à 45 pour dévier le tronçon de film vertical en un tronçon horizontal, le film en provenance de la bobine (11) inclinée circulant à travers un deuxième dispositif de renvoi (26) intermédiaire remettant le film dans la position verticale avant son passage dans le premier dispositif de renvoi (22) mobile verticalement. 13. Machine d'emballage selon la revendication 12, caractérisée en ce que le deuxième dispositif de renvoi (26) comporte une barre de renvoi (27) inclinée 20 d'un angle X/2, et une barre de renvoi (28) horizontale mobile en hauteur permettant de renvoyer le film selon une direction strictement verticale. 14. Machine d'emballage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de basculement des moyens de maintien pour permettre le chargement des bobines (11) dans la position horizontale. 15. Machine d'emballage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce l'angle d'inclinaison (X) des moyens de maintien(15, 15a) est ajustable, de préférence entre 5 et 30 , en fonction du poids de la bobine (11), des coefficients de glissement du film sur les moyens de support, et de la hauteur du rideau.