Brevet FR3090591A1 — publié le 20200626

Description Titre de l'invention : Dispositif de conditionnement par fardelage et son procédé [0001] La présente invention entre dans le domaine du conditionnement de produits au sein d'une ligne de production et de traitement desdits produits. [0002] De tels produits peuvent être, de façon non limitative, des récipients, tels des bouteilles, cannettes, briques cartonnées, ou encore de tels récipients à l'unité ou regroupés au sein de boîtes, caisses, cartons ou fardeaux. [0003] De manière connue, au sein d'une ligne industrielle, les produits peuvent recevoir plusieurs traitements successifs différents, allant de la fabrication du contenant par une opération d'injection plastique ou d'étirage-soufflage, en passant notamment par le remplissage, la fermeture par un bouchon et l'étiquetage des produits à l'unité., jusqu'au conditionnement en lots de plusieurs produits regroupés, [0004] En outre, chaque lot est constitué par regroupement, en quinconce ou non, de plusieurs produits selon une disposition en matrice, généralement de forme globalement parallélépipédique carrée ou rectangle. De façon complémentaire, chaque lot peut être maintenu inférieurement au moyen d'un support formant un fond, par exemple und barquette cartonnée. [0005] Une fois les produits regroupés en lots, chaque lot peut être enrobé, en particulier recouvert d'un film afin de maintenir les produits ensemble et de faciliter la manutention d'un tel lot. [0006] L'invention vise le conditionnement par fardelage de plusieurs produits regroupés en lots. [0007] Lc fardelage de produits consiste à les regrouper en lots puis à enrober chaque lot de produits au moyen d'une feuille d'un film en matériau thermorétractable. Un lot enrobé subit ensuite une étape de chauffage pour que la feuille vienne épouser la forme globale extérieure du lot. En somme, la feuille de film se rétracte sous l'effet dela chaleur pour appliquer un rétreint assurant le maintien des produits groupés en lot. [0008] Lc regroupement en lots, l'enrobage et le chauffage sont réalisés au moyen d'un dispositif dédié de type fardeleuse, au travers de plusieurs postes successifs. [0009] Plus avant, le chauffage d'un lot enrobé s'effectue en traversant un four, de type four tunnel. Chaque lot de produits est transporté en face supérieure d'un ou plusieurs convoyeurs, depuis l'entrée jusqu'à la sortie dudit four. [0010] Un même four peut comprendre plusieurs sections distinctes, aboutées les unes à la suite des autres, conférant chacune des paramètres dédiés de chauffage. Chaque section comprend généralement un moyen de chauffage qui lui est propre. 2 [0011] A cc titre, un moyen de chauffage permet une mise en circulation d'un flux d'air chaud vers l'intérieur d'une section du four. Pour ce faire, un moyen de chauffage comprend un seul bloc de chauffage ayant pour fonction de chauffer l'air qui le traverse. Un moyen de chauffage comprend aussi un unique moyen de mise en circulation de l'air chauffé par ledit bloc de chauffage, sous forme d'un seul et unique flux d'air chauffé. En sortie, ce flux d'air chauffé est envoyé vers un circuit se divisant et débouchant, d'une part, à l'intérieur de l'enceinte d'une section et, d'autre part, au niveau du convoyeur de cette même section. Cette division du flux en sortie du bloc de chauffage s'effectue généralement au travers d'un répartiteur, permettant d'ouvrir ou de fermer la circulation vers l'enceinte et/ou le convoyeur. [0012] L'air chaud envoyé vers l'enceinte permet de chauffer l'extérieur du lot enrobé et d'effectuer une contraction de la feuille du film pour qu'un rétreint vienne s'appliquer en contact avec les produits, en déformant la feuille pour qu'elle vienne en épouser une partie des contours. L'air chaud envoyé vers le convoyeur permet de chauffer le dessous et les bords inférieurs des lots transportés sur le convoyeur, visant essentiellement la partie de la feuille du film située sous le lot de produits, en vue notamment d'opérer une soudure des extrémités de la feuille d'enrobage qui, au moment de l'enrobage préalable, sont superposées et pressées l'une contre l'autre sous le poids des produits du lot. [0013] Une problématique réside dans le fait que l'opération de fardelagc doit permettre, d'une part, l'application du rétreint pour que la feuille englobe le lot en épousant ses parois extérieures et maintenir chaque lot de produits et, d'autre part, la soudure des extrémités du film, afin d'obtenir un pack convenablement maintenu inférieurement. Dès lors, il ressort un premier inconvénient des dispositifs existants : la mise en circulation d'un unique flux d'air chauffé à une unique température par un même bloc de chauffage, ne permet pas de modifier les conditions thermiques adaptées à la la contraction de la feuille et l'application du rétreint et à la soudure. Il en résulte qu'on chauffe inévitablement davantage une de ces parties du film au détriment de l'autre. [0014] En outre, la fermeture pour arrêter, voire éventuellement diminuer au travers d'un système de vanne, le débit d'air envoyé vers l'enceinte ou le convoyeur, impacte di- rectement le débit d'air envoyé respectivement vers le convoyeur ou l'enceinte. [0015] En somme, les réglage ne peuvent porter que sur la modification d'une seule tem- pérature pour les différents emplacements d'une section, ou bien sur le réglage du débit global de tout le circuit, voire des débits d'air de chaque canalisation après répartition qui impacte le reste du circuit. [0016] De surcroît, l'utilisation d'un unique bloc de chauffage et la mise en circulation d'un seul flux d'air chauffé, qui est ensuite réparti, impose des conditions difficilement contrôlables, une complexité des circuits mis en oeuvre pour compenser cette ré- 3 partition, avec des systèmes de vannes superflus, nécessitant des maintenances supplémentaires, coûteuses en temps et financièrement. rend [0017] L'invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique en proposant un dispositif de conditionnement par fardelage permettant de dissocier totalement le chauffage à appliquer à l'intérieur de l'enceinte d'une section du four et au niveau du convoyeur. Une telle dissociation permet de contrôler avec exactitude et indépendamment la température à appliquer pour l'application du rétreint et la température à appliquer pour la soudure. Elle permet aussi de modifier indépendamment la mise en circulation de chaque flux d'air chauffé, assurant des conditions propres à l'application du rétreint et à la soudure. [0018] Pour cc faire, un tel dispositif de conditionnement par fardelagc comprend un four pourvu d'au moins un convoyeur et comprenant une enceinte définie par au moins une section avec un moyen de chauffage, ledit convoyeur traversant au moins ladite une section. [0019] Un tel dispositif se caractérise en cc que chaque moyen de chauffage comprend au moins : - un premier bloc de chauffage, un premier circuit reliant ledit premier bloc de chauffage et débouchant à l'intérieur de ladite section et un premier moyen de mise en circulation d'un premier flux d'air chauffé par ledit premier bloc de chauffage vers ledit premier circuit ; - un deuxième bloc de chauffage, un deuxième circuit reliant ledit deuxième bloc de chauffage et débouchant au niveau dudit convoyeur et un deuxième moyen de mise en circulation d'un deuxième flux d'air chauffé par ledit deuxième bloc de chauffage vers ledit deuxième circuit. [0020] Selon des caractéristiques additionnelles, non limitatives, un tel dispositif de condi- tionnement peut comprendre chaque moyen de chauffage peut comprendre des moyens de réglage indépendant desdits premier bloc et dudit deuxième bloc de chauffage. [0021] Chaque moyen de chauffage peut comprendre des moyens de contrôle indépendant desdits premier et dudit deuxième moyens de mise en circulation. [0022] Ledit dispositif peut comprendre une autre section avec un autre moyen de chauffage comprenant un autre bloc de chauffage, un autre circuit reliant ledit autre bloc de chauffage et débouchant à l'intérieur de ladite autre section et un autre moyen de mise en circulation d'un autre flux d'air chauffé par ledit autre bloc de chauffage vers ledit autre circuit, et le dispositif peut alors se caractériser par le fait que ledit deuxième circuit débouche au niveau de ladite section et de ladite autre section. [0023] L'invention concerne aussi un procédé de mise en oeuvre du dispositif de condi- tionnement. [0024] Un tel procédé se caractérise en ce qu'au moins, de façon indépendante : - on alimente une enceinte de la au moins une section dudit four par ledit premier flux d'air ; et - on alimente ledit convoyeur par ledit deuxième flux d'air. [0025] De façon additionnelle, non limitativement, on peut régler indépendamment les tem- pératures desdits premier bloc et deuxième bloc de chauffage. [0026] On peut contrôler indépendamment les débits desdits premier et deuxième moyens de mise en circulation. [0027] Dès lors, le moyen de chauffage d'une section d'un four d'un dispositif de condi- tionnement par fardelage selon l'invention, permet de gérer indépendamment la circulation de plusieurs flux d'air distincts, vers l'intérieur de l'enceinte et vers le plancher au niveau du convoyeur. En particulier vers le convoyeur, il est alors possible d'avoir une température dédiée pour obtenir une meilleure soudure sous le fardeau/lot. En outre vers l'enceinte, il est possible de modifier le débit d'air, afin d'améliorer le lissage de la feuille contrainte. [0028] L'invention offre donc la possibilité d'avoir des températures et des débits différents pour les opérations différentes de contraction de la feuille, d'application du rétreint et de la soudure, à réaliser de façon simultanées. [0029] L'invention simplifie aussi considérablement les composants nécessaires, notamment en s'affranchissant d'un répartiteur avec une gestion complexe de ses débits d'air. [0030] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence à la figure annexée : [0031] [fig.1] représente schématiquement une vue simplifiée en coupe verticale transversale d'une section de four d'un mode de réalisation du dispositif de conditionnement par fardelage ; et [0032] [fig.2] représente schématiquement une vue simplifiée en coupe verticale longitudinale d'un four avec deux sections selon un autre mode de réalisation dudit dispositif, montrant notamment un même chauffage dédié au convoyeur aux niveaux desdites deux sections. [0033] La présente invention concerne le conditionnement de produits. [0034] De tels produits peuvent être, de façon non limitative, des récipients, tels des bouteilles, cannettes, briques cartonnées, ou encore de tels récipients à l'unité ou regroupés au sein de boîtes, caisses, cartons ou fardeaux. [0035] L'invention vise particulièrement le conditionnement par fardelage desdits produits. Comme évoqué précédemment, le fardelage comprend plusieurs étapes de traitement des produits, à savoir notamment le regroupement de plusieurs produits en lots, suivi d'un enrobage de chaque lot au moyen d'une feuille d'un film en matériau therrnorétractable, puis d'une étape de chauffage de chaque lot enrobé en vue d'assurer, d'une, part, la contraction de la feuille et l'application du rétreint autour du lot et, d'autre part, d'assurer la soudure de ladite feuille sous ledit lot de produits. Enfin, une étape de refroidissement fige l'enrobage avant sa manutention et son transport, notamment par palettisation. [0036] A cet effet, l'invention concerne un dispositif de conditionnement par fardelage des produits, communément appelé « fardeleuse ». [0037] L'invention intervient essentiellement au niveau de l'étape de chauffage des produits, préalablement regroupés en lot. [0038] Pour ce faire, un tel dispositif comprend un four 1. Ledit four 1 constitue un poste de traitement du dispositif de conditionnement par fardelagc, venant coopérer avec d'autres postes, comme en amont au moins un poste de regroupement des produits en lots, au moins un poste d'approvisionnement, de découpe et d'injection de feuilles de film plastique en vue de l'enrobage de chaque lot de produits, et en aval au moins un poste de refroidissement. [0039] En vue d'opérer le déplacement des produits, au sein du dispositif, mais surtout au travers dudit four 1, cc dernier est pourvu d'au moins un convoyeur 2. De préférence, plusieurs convoyeurs s'étendent le long du dispositif, au travers et entre les différents postes. Toutefois, le four 1 comprend au moins son convoyeur 2 qui lui est propre. [0040] Un tel convoyeur 2 comprend une structure et des matériaux susceptibles de résister aux contraintes mécaniques et surtout thermiques. Ledit convoyeur 2 peut être de type à bande sans fin, équipé d'une chaîne ou d'un tapis essentiellement en matériaux métalliques, notamment de type treillis métallique, ou plastiques résistant à la chaleur. Les lots de produits sont déplacés en face supérieure du convoyeur 2. [0041] Le four 1 peut être de tout type, mais préférentiellement de type tunnel. Il comprend une entrée 3 alimentée en produits par au moins un poste d'enrobage situé en amont et une sortie 4, alimentant en lots de produits au moins un poste de refroidissement situé en aval. Dès lors, un ou plusieurs convoyeur 2 permettent d'acheminer les produits depuis l'entrée 3 jusqu'à la sortie 4, en leur faisant traverser l'intérieur dudit four 1, selon un chemin ou brin aller. [0042] Généralement, le chemin ou brin retour à vide du convoyeur 2 s'effectue en dehors du four 1, préférentiellement sous ou en partie inférieure dudit four 1. Le dispositif peut comprendre des moyens de connexes dédiés au refroidissement du chemin ou brin retour convoyeur 2, notamment en vue de limiter son inertie thermique. [0043] Le four 1 comprend au moins une section 100. Préférentiellement, un four 1 comprend plusieurs sections 100,101, aboutée les unes à la suite des autres, assurant une continuité du volume intérieur dudit four 1. Les sections 100,101 sont géné- 6 ralement alignées, formant une enceinte longitudinale dudit four 1. [0044] Comme évoqué précédemment, le au moins un convoyeur 2 s'étendant au travers du four 1, il s'étend logiquement le long des sections 100,101 qui le constituent. Notamment, ledit convoyeur 2 traverse au moins une section 100,101. [0045] Sur l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, ledit four 1 comprend une première section 100 s'étendant depuis l'entrée 3, suivie d'une deuxième section 101, aboutée et s'étendant depuis ladite première section 100 jusqu'à la sortie 4. [0046] Chaque section 100,101 détermine une zone de chauffage avec des paramètres spé- cifiques, correspondant à différentes étapes de chauffage de chaque lot. [0047] Pour ce faire, chaque section 100,101 comprend un moyen de chauffage 5. chaque moyen de chauffage 5 permet de chauffer et d'envoyer vers l'intérieur du four 1 un flux d'air chauffé. [0048] Avantageusement, l'invention prévoit d'améliorer le chauffage en dissociant les flux d'air chauffé pour les traitements dédiés, d'une part, à la contraction de la feuille et l'application du rétreint et, d'autre part, à la soudure. [0049] Pour ce faire, tout d'abord, chaque moyen de chauffage 5 comprend au moins un premier bloc 6 de chauffage. Un tel premier bloc 6 assure le chauffage de l'air qui le traverse, par des moyens dédiés, notamment par l'intermédiaire d'un brûleur à gaz, de résistances électriques chauffantes. [0050] Chaque moyen de chauffage 5 comprend un premier circuit 60 reliant ledit premier bloc 6 de chauffage et débouchant à l'intérieur de ladite section 100,101. Le premier circuit 60 forme donc un ou plusieurs conduits à l'intérieur desquels un premier flux d'air chauffé circule depuis ledit premier bloc 6 jusqu'à être expulsé à l'intérieur du four 1, en particulier à l'intérieur de la section 100 ou 101 pourvue dudit moyen de chauffage 5. L'expulsion à l'intérieur de l'enceinte peut s'effectuer par des buses, notamment sous forme de rampes 7. Comme visible sur la figure 1, les rampes 7 sont positionnée avec les ouvertures d'expulsion d'air vers le centre du four 1. Les rampes 7 sont positionnées de façon espacée, ménageant un passage pour les lots entre deux rampes 7. [0051] Chaque moyen de chauffage 5 comprend aussi un premier moyen de mise en cir- culation 61 du premier flux d'air chauffé par ledit premier bloc 6 de chauffage vers ledit premier circuit 60. Un tel moyen de mise en circulation 61 peut comprendre des moyens adaptés, assurant une ventilation pour déplacer l'air chauffé, notamment au travers du premier bloc 6, comme un ou plusieurs ventilateurs. [0052] Ainsi, le premier bloc 6 de chauffage, ses premiers moyens de mise en circulation 61 et son premier circuit 60 assurent le chauffage vers l'intérieur de l'enceinte en vue es- sentiellement de d'opérer la contraction de la feuille et l'application du rétreint. [0053] D'autre part, en vue d'assurer la soudure, chaque moyen de chauffage 5 comprend un 7 deuxième bloc 8 de chauffage. Ce deuxième bloc 8 peut être du même type que le premier bloc 6 ou avec des composants de types différents. Le deuxième bloc 8 est distinct du premier bloc 6, de sorte qu'il est possible de changer indépendamment la température de l'un ou de l'autre. [0054] Chaque moyen de chauffage 5 comprend aussi un deuxième circuit 80 reliant ledit deuxième bloc 8 de chauffage et débouchant au niveau dudit convoyeur 2. Ce deuxième circuit comprend une ou plusieurs canalisations s'étendant depuis le deuxième bloc 8 et débouchant au niveau du convoyeur 2, préférentiellement sous le brin aller dudit convoyeur 2. En sortie, l'air ainsi expulsé peut suivre un plancher sous le brin aller du convoyeur 2, traversant la surface de ce dernier, notamment prévue ajourée ou traversante, comme dans le cas d'un treillis. Le deuxième circuit 80 est distinct du premier circuit 60, avec des conduites et des canalisations totalement indépendantes, ne débouchant pas les unes avec les autres, de sorte que l'air chauffé par le premier bloc 6 ne rencontre pas l'air chauffé par le deuxième bloc 8 au cours de sa circulation, jusqu'au moment de déboucher dans l'enceinte et au niveau du convoyeur 2. [0055] Chaque moyen de chauffage 5 comprend encore un deuxième moyen 81 de mise en circulation d'un deuxième flux d'air chauffé par ledit deuxième bloc 8 de chauffage vers ledit deuxième circuit 80. Un tel deuxième moyen 81 de mise en circulation peut comprendre des moyens adaptés, assurant une ventilation pour déplacer l'air chauffé, notamment au travers du deuxième bloc 8, comme un ou plusieurs ventilateurs. Le deuxième moyen 81 de mise en circulation est distinct du premier moyen 61 de mise en circulation, permettant de gérer indépendamment les premier et deuxième flux d'air chauffés par le premier bloc 6 et le deuxième bloc 8. Il est ainsi possible de faire varier séparément les débits du premier flux débouchant dans l'enceinte, notamment via les rampes 7, et du deuxième flux débouchant au niveau dudit convoyeur 2. [0056] A ce titre, chaque moyen de chauffage 5 peut comprendre des moyens de réglage in- dépendant (lesdits premier 6 bloc et dudit deuxième 8 bloc de chauffage. [0057] De même, chaque moyen de chauffage 5 comprend des moyens de contrôle in- dépendant dudit premier moyen 61 et dudit deuxième moyen 81 de mise en circulation. [0058] Chacun des moyen de réglage et de contrôle sont propres à chaque bloc 6,8 pour un moyen de chauffage 5 d'une section 100,101. Ils peuvent notamment être piloté informatiquement, à partir d'un terminal ou d'un pupitre de commande, au travers d'une interface logicielle dédiée et exécutée sur ledit terminal ou pupitre. [0059] Selon un mode de réalisation particulier, comme visible sur la figure 2, le four comprend une autre section 101. En somme, le four comprend une première section 100 et une deuxième section 101. Ladite deuxième section 101 comprend un autre moyen de chauffage 9 comprenant un autre bloc 90 de chauffage, un autre circuit 91 reliant ledit autre bloc 90 de chauffage et débouchant à l'intérieur de ladite autre 8 section 101. L'autre moyen de chauffage 9 comprend aussi un autre moyen 92 de mise en circulation d'un autre flux d'air chauffé par ledit autre bloc 90 de chauffage vers ledit autre premier circuit 91. En somme, il s'agit d'un autre ensemble dédié à l'autre section 101, similaire au premier ensemble dédié à la section 100 et comprenant le premier bloc 6, le premier circuit 60 et le premier moyen 61 de mise en circulation. Cet autre ensemble permet donc d'adapter les conditions de chauffage, température et débit au niveau de l'autre section 101. [0060] Avantageusement, dans cc mode de réalisation, ledit deuxième circuit 80 débouche au niveau de ladite section 100 et de ladite autre section 101. En d'autres terme, le deuxième flux d'air chauffé alimente simultanément et de façon dépendante la section 100 et l'autre section 101. Dès lors, il est possible de faire régler la température et de contrôle le débit d'air du deuxième flux pour qu'il soit identique pour tout le convoyeur 2, le long desdites section 100 et autre section 101. [0061] L'invention concerne aussi un procédé de mise en oeuvre du dispositif de condi- tionnement précédemment décrit. [0062] Avantageusement, lors de cette mise en oeuvre, au moins, de façon indépendante, d'une part, on alimente l'enceinte de la au moins une section 100 dudit four 1 par ledit premier flux d'air, tandis que, d'autre part, on alimente ledit convoyeur 2 par ledit deuxième flux d'air. [0063] Plus avant, on peut régler indépendamment les températures desdits premier bloc 6 et deuxième bloc 8 de chauffage. [0064] En outre, on peut contrôler indépendamment les débits (lesdits premier moyen 61 et deuxième moyen 81 de mise en circulation. [0065] Selon le mode de réalisation avec une autre section 101, il est aussi possible de régler indépendamment les températures desdits premier bloc 6 et autre 90 bloc, ainsi que de contrôler séparément les débits desdits premier 61 et autre 92 moyens de mise en circulation. On gère distinctement les conditions affectant l'enceinte de la section 100 et l'enceinte de l'autre section 101, même si lesdits conditions interfèrent entre elles au niveau de la jonction de la section 100 et de l'autre section 101. [0066] De façon dissociée, il est alors possible d'alimenter tout le plancher et le convoyeur 2 de la section 100 et de l'autre section 101, par un seul deuxième bloc 8, avec son deuxième circuit 80 et son deuxième moyen 81 de mise en circulation. Ainsi, on peut rendre homogène les conditions de chauffage appliquées au convoyeur 2 et aux lots qu'il transporte. [0067] L'invention permet de choisir et faire varier les conditions, températures et débits, pour chaque section 100,101, pour l'enceinte de chacune d'entre elles et distinctement pour le convoyeur 2, pour assurer, des conditions adéquates, d'une part, pour la contraction de la feuille et l'application du rétreint et, d'autre part, pour la soudure. 9 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5]