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1¢~4~339~
~ a pré3ente invention a trait au domaine des -di~po~itifs
de production et circulatio~ d'air chaud, destinés notamment à
provoquer le retrait d'un film de matière pla~tique thermorétrac-
table autour d'un support tel qu'un récipie~t. Elle concerne
tout particulièrement un nouvel appareillage de rétraction de gaines
ou manchons en matière thermoplastique autour de récipient3 de
formes et nature diverse~.
Il est connu depuis longtemp~ d'utiliser comme moyen
d'emballage et de pré~entation d'article~ di~ers, de~ film~ ~n
matériau thermopla~tique, tel que chlorure de polyvinyle ou
analogue, qui ~ont capables de se rétracter par traitement
thermique à une température voi~ine du point de ramolli~emsnt
du matériau. Pour provoquer la rétraction, on utilise de~ ~ours-
tun~els de longueur appropriée où l'air chaud, i~su du plafond
du four ou de la base des parois lat~rale~, est réparti de
façon uniforme sur toute la longueur du tunnel où circule le
convoyeur d'article~ à emballer, avant de ~'échapper à l'extérieur.
Le but de cette circulation d'air chaud est de mettre en condition
la totalité de la ~urface du film de l'emballage concerné pUi9
d'atteindre l'étape de ramolissement du film pour libérer les co~_
traintes créées lors de l'étirage de celui-ci et ceci de façon
au~si u~iforme que po~sible.
~ 'utilisation, plUB récente, de gaine~ ou m~nchons
obtenus par soudure longitudinale de deux bord~ rapprochée d'un
film thermorétractable, dan~ le but d'envelopper tout ou partie de
récipient~ de formes diverses tels que bouteilles, bombes aéro~ols,
boite~ alimentaire~, ~tc. et de créer ainsi une bande décorée,
a po~é uui certain nombre de problème~ dan~ l'étape de retraction.
En effet, lor3 du gainage total ou partiel de récipient~
30 import~ non paB d'obtenir une répartition uni~orme de la chaleur
desti~ee à la thermorétraction mais de créer de~ zo~e~ où la
température de l'air e~t variable, par exemple 6'accroit progres3i-
-- 1 -- -, .
~ ..
483~3
~ement, de façon à provoquer aélecti~ement le rétréci~ement du
manchon ~ur le8 diverse~ portion~, de conformation plus ou moins
complexe, du récipient à gainer, Ain~i, le~ fours de rétraction
cla~siques ne conviennent généralement pas pour ce genre d'opéra-
tion.
Afin de résoudre cette difficulté9 on a proposé u~ four-
tunnel apécialement destiné à la contractio~ de bracelets de
film pla3tique autour du col de récipient3 ~t dan~ lequel sont
prévues des parois latérales mobile3 dans les direction~ longitu-
dinale et/ou verticale de façon que l'air chaua, ia5u d'une fentedispo~ée le long de ces paroi~, puis~e lécher ~uccinctement la
base du bracelet puia, en remontant, la partie supérieure de
celui-ci lorsque le récipient à gainer circule en continu sur
le convoyeur horizontal qui traverse le four. Un ~ur de ce type
néoe~site de nombreux organes de~tinés à assurer la mobilité de~
parois, ce qui contribue à un coût relativement élevé. En outre,
le réglage en orientation des paroi~, dans lesquellea sont
inseréa les élémenta chauffants, est une opération délicate et qui
doit êtr~ effectuée fréquemment pour chaque type de récipient
ou manchon.
Pour obvier ~ ces inconvénients, la Demanderesae a mise
au point un nouveau ~our-tunnel où l'air chaud ~uit un chemine~
ment sélectif et est recy¢lé en continu et qui eat muni de
moyen~, du type déflecteur~ mobiles et réglables, permettant
d'orienter sélectivement et progre~3ivement l'air chaud ~ur les
dif~férente~ zon~ du manchon à rétracter (Certificat d'Utilité
français publié sous le no 2.320.517). Un tel dispositif, de
con~eption ~imple et de coût réduit, donne toute ~ati~faction
quant à 30n efficaclté et à 90n application à la po~e de manchons
sur de~ récipienta de conformation complexe. ~outefois, ~on
utiliaation eat généralement limitée au ca~ du recouvrementJ
partiel ou total, de réoeptacles dont la hauteur n'eat pas très
- 2 -
~9
D
4~3393
élevée afin que la circulation sur le guide-convoyeur puisse ~'ef-
fectuer normalement san~ que les objets heurtent la partie
~upérieure ou plafond du four. Certe~, l'on peut prévoir un
four de grandes dimensions adapté aux objets de hauteur élevée
mais le rendement et l'efficacité dans l'orientation sélective
de l'air chaud se trouvent alor~ ~ensiblement diminués.
~ 'invention apport~ une nouvelle solution au problème
de la pose de gaines ou manchon~ autour de récipients de grande
taille et de configuration complexe pour obtenir progres~ivement 10 d'une extrémité à l'autre du récipient une par~aite adhésion du
film thermoplastique et parvenir à un objet partiellement ou
totalement gainé ne pré~entant auoune déformation superfioielle.
Elle permet, en outre, par la mise en oeuvre d'un dispositif
mobile et aju~table de ~ouffla~e d'air ohaud, d'adapter ~vec
une grande souplesse l'opération de thermorétraction sur des
chaines continues de fabri¢ation, ouverture et pose de gaines
.
pla~tiques autour de récipient~ à protéger et/ou décorer.
~ 'appareil selon l'invention est caractérisé en ce
qu'il comporte disposé sur un bâti mobile et
de ohaque c8té de l'emplacement d'un convoyeur de oirculation
de~ récipients gainé~ à rétraoter, un boîtier-diffuseur réglable
en toutes directions, muni à sa base d'une ~ente longitudinale
d'arrivée d'air chaud pré~entant à ~e8 deux extrémités une
di~conti~uité de direction~
En pratique la discontinuité~de direction de la fente
d'air pulse est avantageuseme~t obt~nue en mettant B~ oeuvre
comme bo~tier un élément allongé de forme sensiblement paralléli-
: . .pédique dont les par~ls délimitent un espace creux et clo~ (hormi~
la ~en-te) et qui est constitué par une partie centrale unitaire
dans le~ extrémites de laquelle viennent ~'embo~ter d~s portions
rentrantes articulées de telle sorte que 1'on obtienne, en fait~
.,
troi~ fente~ dont deux au moin~ peuvent être situées da~s de~ - -
- . ' ' ":
_ 3 _
B
. ... .
..
~L~483~3
plans de différent~ niveaux. Comme il ~era expliqué pl~ loin en
détail, la faculté d'orientation de ces fentes et de leur réglage
en ~onction des diverse~ parties du récipient; à mancho~ner cons-
titue un facteur primordial pour atteindre les résultats visé3
par l'invention.
Selon une forme de réalisa~ion particulièrement
avantageuse, l'une des portions rentrantes articulées du bo~tier-
diffuseur a une longueur sensiblement plu9 grande ~ue celle de
l'autre portion; la portion rentrante (et do~c la fente) la plus
longue est disposée à la partie avant du boitier c'est-à-dire
celle où débute l'attaque du manchon thermoplastique par le flux
d'air chaud, Ainsi, une partie de la fente pe~met de mettre en
oondltion de ohauffe le film froid avant l'opération de rétraction
proprement dite. En outre, dans un mode d'exécution préférentiel,
le8 fentes de dif~usion d'air chaud des différentes portions du
boîtier-diffuseur sont prolongées par des lèvre~ décalées d'au
moins un centimètre par rapport à la base dudit boîtier. Enfin,
il a été trouvé que l'on pouvait encore améliorer la circulation
d'air chaud, sans turbulence, autour du récipient revêtu de son
manchon à rétracter, en disposant entre chacun des deùx bo~tiers
~itué~ de part et d'autre du convoyeur un chapeau perforé à
1'intérieur duquel oirculent les récipients manchonné~ pendant
la diffusion d'air chaud de thermorétraction.
~ 'espace creux de chaque boîtier est cloisonné en
plu~ieurs zone~ ~ l'aide de plaques ou chicanes destinée~ à briser
le flux d'air chaud d'alimentation en créant un pinceau de fluide
gazeux dont les couche~ lamellaires sont canalisées et orientées
en niveau de la ou les fentes de diffusion. ~'alimentation du
boitier s'effectue sur une ou plusieurs ouverture~ ~ituées dans
la partie ce~trale et la ~ource d'air chaud peut émaner d'un ou
plusie~r~ extracteurs-~entilateurs pourvu~ d'un manchon chauffant
et qul peuvent pulser au ~ein du boitier un air dont la température
-- 4 -- .
~ 483~3
est ava~tageusement située dan~ la fourchette de 500 à ~50a.
~outefoi~, ~elon un mode de réalisation préférentiel, on peut
remplacer les extracteurs-ventilateur~ à gaine chauffante par
un simple ventilateur en prévoyant alors, dans les zone~ à chicanes
de llespace creux interne du boîtier, ~e série de résistance~
électriques chauffantes. ~an~ une variante, ces rési~tances
électriques peuvent être remplacéeæ par des ~erpentins où circule
un fluide thermique à haute température.
~'en~emble des boitiers diffuseurs et de leurs organes
annexes est monté de façon réglable en toutes directions sur un
bâti mobile. Ainsi, le dispositif de thermorétraction selon
l'invention est facilement transportable et peut être démonté et
remonté sans pertes de temps; il s'adaptc aiséme~-t, grâce à ses
., ,. i,
possibilités illimitée~ de réglage, à tout type de chaîne de
fabrication et po~e en continu de manchons pla~tiques autour de
récipients ou d'en3emble~ d'objets à regrouper et/ou décorer En
outre, oomme il sera expliqué plu8 loin, l'appareillage comporte
~avantageusement son propre convoyeur-guide de récipients et il est
ainsi autonome, contraitement aux fours-tunnels de thermorétraction
décrits et utili~és jusqu'à ce jour.
Selon un perfectionnement et une autre caractéristique
de l'invention, le ¢onvoyeur mont~ sur l'appareil susdécrit est
avantageusement du type à plateaux tournants. En effet, lor~ de
la rétraction de gaine~ plastiques sur des récipient~ de large
diamètre, le pinceau d'air chaud issu de~ fentes réglable~ du
bo~tier n'est généralement efficace que sur les portions de
récipient en contact direct et rapproché avec ce pinceau de f~uide;
il peut donc subsi~ter sur le récipient une ou des zoneæ "franches" ;~
où la rétraction du film plastique e~t imparfaite, ce qui provoque
des irrégularités de surface sur le récipient manchonnéO ~'utili-
sation d'un convoyeur à plateaux rotatif3 permet d'obvier à cet
i~convénient par la possibilité qu'il offre de prése~ter la
:... .
-- 5 --
~483~3
totalité du pourtour de chaque récipient à l'action des-pinceaux
d'air chaud.
Dans un mode de réalisation, on réalise ce ~ystème à
plateaux tournants en apportant des modifications à une cha~ne
monoplan à palette6, de type connu, dan~ laquelle on a monté9
entre deux maillons, un plateau-support de r~cipient dont l'axe,
entraîné par frottement, comporte un disque chanfreiné engrenant
avec un rail à ~ection~ multipans. Grâce à un -tel dispositif, on
transforme le mouvement o~cillant des chaîne~ à palettes connues en
un mouvement ~ensiblement circulaire où le~ platea~, support~
de récipients à manchonner, effectuent un ou plu~ieurs tours
pendant que chaque récipient est soumi~ à l'action du flux d'air.
Selon une variante d'exécution, on peut remplacer le rail
précité par une courroie amenée d'un mouvement de vites~e linéaire
variable (par exemple à l'aide d'un ~oto-réducteur) qui permet
d'a~outer la vitesse du plateau à la demande de l'utilisateur
et selon les impératif~ de~ produit~ à obtenir. Enfin, dan~ le~
deux mode~ de réalisation précité~, il est avantageux de prévoir
des zone~ de temps d'arrêt des récipient~, de façon à permettre
d'insister en chaleur sur ce point donné du récipient à gainer.
Pour obtenir ce résultat, il suffit de réali3er le support de
courroie en plusieurs tronçons, l'un de ceux-ci étant décalé ver~
le ba~ par rapport aux tronçons adjacents.
~'invention sera mieux comprise par la description
détaillée de mode~ de réalisation, non limitatif~, par référence aux
de~in~ annexés où l'on peut voir :
. Figure 1 : une repré~entation ~chématLque, en per~pec-
tive, d'un appareil ~elon l'invention;
. Figure 2 : un bo~tier-diffuseur, muni de se~ lèvres
à disc~ntinuité de directio~;
. Figure ~ : un mod e d a règlage de la di3tanoe entre
les lèvree d'une p~rtie du bo~tier de la figure 3;
~, , ;, !j , . , . ,; , . ' ~ ' ; ~ ;
83~3
. Figure 4 : une coupe de l'intérieur d'un bo~tier-
diffu~eur;
. Figure~ 5 et 6 : une illustration schématique d'une
3ection de guide-convoyeur ~ plateaux tournants; et :
. Figure 7 : une vue en perspective de dsux bo~tiers-
diffuseurs séparés par le chapeau perforé ou tunnel et
entre lesquels défilent en continu, sur le convoyeur,
les récipients munis de gaines plastiques à rétracter.
~'appareil selon l'invention, dont un mode d'exécution
est représenté sur la figure 1 , co~prend eq~e~tiellement, de
chaque côté d'un convoyeur-~uide 1, deux boitier~-diffuseurs 2
alimentés chacun en air par un ventilateur 3 de type conYentionnel,
l'air étant surchauffé au ~ein dee bottier3 2 c~mme il sara
oxpliqué plus loln. ~'en3emble des organe~ est supporté par des
tub0e-porteur~ 4 reliés entre eux par des noix 5, l'un des tubes
étant muni d'un 80cl~ 6 qui sert d'assise au 901 de l'appareil.
Ainsi 7 chacun des organee se trouve mobile et reglable en toutes
dlrections et l'appareil est facile à monter ou démonter et à -
transporter. ~e convoyeur 1 est entrainé par moteur 7~ ou moto~
réducteur ~ vite~se variable.
Un boitier-diffuseur 2~ tel que clairement visible sur
la figure 2, a la forme générale d'un parallélépipède rectangle
allongé comprenant une partie centrale 8 dan3 laquelle viennent
e'embo~ter, à chaque extrémite, deux parties rentrantes 9 et 10
articui~es, par charnières 11 ou moyen~ ~quival0nt3, sur la partie
centrale 8. A la ba~e de chacune de ses portions 8,9,10, le
bo~tier est muni de fente~ prolongées par des lèvre~ 1?9 13, 14
déoalie~ d'au moin~ un centimètre par rapport à la base dudit
boitier, et qui, grâce aux articulations 11, présentent ~ne
di3continuité de direction. En pratique, co~me on peut le voir
sur la fiture 3, le ~ond 15 du boitier 2 est prolongé par un
rebord 16 et l~on di3po~e au-de~sus de ce prolongemen~ lme plaquc
~48393
métallique 17, de m8me longueur, dont la distance par r~port à 15,
16 e~t réglagle grâce à un sy~tème 18 de Vi8, OU analogue, opérant
dans un trou oblong prévu sur la paroi 19 du boîtier 20 Générale-
ment, la distance "d" (fig.3) est de l'ordre de deux à trois ou
quatre centimètres et l'épaisseur réglagle de chacune des lèvre~
12,1~,14 varie, selon le type de récipient à manchonner, entre
un et dix millimètre~ ou plus.
Il a été constaté, lors d'e~sais sy~tèmatiques de marche
en continu de l'appareil, qu'il était particulièrement ava~tageux
10 de prévoir, pour l'une des portions rentrantes 10 du boîtier- -
dlffuseur 2, une longueur s¢nsiblement plus grande que celle de
l'autre portion 9; la fente la plus longue 14 est di~posée à la
partie avant du boitier c'est-à-dire celle où debute l'attaque du
manohon thermoplastique par le flux d'air chaud~ Ainsi, une
partiz de la fente 14 permet de mettre en condition de chauffe le
manchon thermoplastique froid avant l'opération de rétraction
proprement dite.
~intérieur d'un boitier 2 e~t représenté sur la
figure 4. Il co~stitue un espace creux et clos, muni d'une
ouverture 20 (reliée au ~entilateur 3 par un tube ou flexible 21 :
voir figure 1) et de parois 22 con3tituant des chicanes entre
lesquelle~ on di~pose des résistances électriques blindées 23.
Selon une rariante, ¢es résiRtances peuvent être remplacées par
d~s sexpentins où.circule un fluide thermique chauffé vers 300 à
400C (huile ou autre fluide ~aloporteur). Ainsi, l'air froid,
amené par ventilateur-extracteur dans l'ouverture 20 du boitier,
circule selon le trajet fléché et 8~ échauffe sur les ré~istances
23 (ou serpe~tin~ de ~luide) aYant de sortir, sous forme laminée,
entre les lèvre~ 12,13,14 du boîtier 2 (fig.2). ;
Selon un mode de réali~ation partioulièrement avantageux .
de l'inven~ion, bien vi~ible sur les figures 1 ~t 7, on di~pose
entre chacun des deux boîtiers 2 di~posés de part et d'autre du
- 8 - :~
'" '.
:
~(~4~393
,
convoyeur 1, un chapeau 24 muni de perforations 25 et qui constitue
en quelque ~orte un tunnel de circulation de 1'air chaud émanant
des lèvres 12,13,14. Ce chapeau 24 revêt ici une forme paralléli-
pédique et a une longueur sensiblement égale à celle d'un boitier-
diffuseur 2; toutefois, ces paramètres ne con~tituent pas de~
facteurs critique~ et peuvent être adaptés à chaque ca~ particulier.
Grâce à ce chapeau 24, on peut supprimer la cheminée d'air frais :
généralement créée entre les diffuseurs 2 par l'envoi des pinceaux
d'air brulant émanant des l~vres 12,13914 et faire ainsi circuler
l'air chaud de façon naturelle, ~ans provoquer de turbulance
~ es figures 5 et 6 illustrent ~chématiquement une réalisa-
tion de plateau tournant susceptible d'être ad~tée au guide-
convoyeur 1. Dans cet exemple de montage, on es`t parti d'une
cha~ne oomme ~ palette3 monoplan 26, par exemple en forme de
orol~ants de lune; dana l'axe 27 de jonction entre chaque palette
on a monté un plateau-~upport 28 de diamètre adapté au fond de .
chaque récipient à manchonner. Ce plateau 28 est solidaire d'un
di~que d'entra~nement 29 présentant un ohanfrein ~0 destiné à
être en prise ave¢ un rail 31 à pans multiples (par exemple à
section hexagonale). Un ou plusieurs roulement~ 32 et 33 sont
prévus pour servir de réaction à la poussée du rail 31 le roulement
32 pouvant en outre s'appuyer ~ur un second rail 34 pour par~aire
le mouvement circulaire du plateau 28. De cette façon, au cours
de l'opération de thermorétraction des gaines, chaque récipient . .
peut effectuer un ou plusieur~ tours 9ur lui-même et être soumis
en tou~ ses point~ à l'action permanente du pinceau d'air chaud.
Selon une variante de réali~ation (non représentée sur le~ figures) ..
les rails 31,34 peuvent être remplacés par une courroie animée
d'un mourement de vitesse linéaire variable ~par e~empl~ à l'aide
du moto-réducteur 7. Flg.l) qui permet dlajouter la vit0~se du ~,
plateau 28 à la demande de l'utilisateur et selon Ie~ impératifs
des produits ~ obtenir. Enfin9 dans les deu~ modes de réalisation ~ :
_ g _
1~483g3
précités, il est avantageux de prévoir de~ zones de temp~ d'arrêt
des récipients, permet~ant d'insister en chaleur sur un poi~t
donné du récipient ~ gainer. Pour obtenir ce résultat, il ~uffit
par exemple de réaliser le support de ladite courroie en plusieurs
tronçons, l'un de ceux-ci étant décalé ver~ :le bas par rapport
aux tronçons adjacent~.
On peut voir trè~ ~chématiquement ~ur la figure 7 un
mode d'utilisation des boitiers-diffuseurs 2 pendant une opération
de rétxaction de gaine autour de récipients 35 (par exemple ici :
bo~tes de conçerve~ cylindrique~) cheminant sur le convoyeur 1
dan~ la direction flèchée de gauche à droite. Chaque bo;tier 2
est d$sposé, gr~ce aux réglages précités, de telle sorte que la
différence de niveau entre le~ deux portions ext~êmes articulées
9 et 10 soit sen~iblement égale ou légarement supérieure à celle
des réclpients 35. En outre, les ~entes 12 et 14 sont plaoées
de façon approximativement hori~ontale alors que la fentc 13 de
la partie centrale du boitier est, bien entendu, inclinée. ~orsque
le récipient 35, muni de sa gaine thermoplastique à ressérer
parvient au niveau de la fente 14, celle-ci délivre un air chaud
qui met en condition le film plastiqu~ puis le pinceau d'air
bru^lant fixe tout d t abord la gaine à la ba~e du récipient en
~pousant parfaitement les contours et rebords de ce récipient,
qui tourne ~ur lui-même et est soumis, ~i be~oin e3t, à de~ temps ~;
d'arrêt. Ensuite, lor~que l'objet avance ~ur le convoyeur 1,
la fente inclinée 13 dispense ~on flux d'air chaud sur le corps
du ré~ipient et, enfln quand le récipient parvient au niveau de
la fente 12, l'extrémité supérieure du manchon ae contracte
autour du bord supérieur du récipient en assurant une parfaite
fixation. Ain~i, grace à la circulation de l'air chaud, san9
turbulence, 80U9 le chapeau-tunnel 24 et à la judicieuse orienta-
tion~ par le~ fentes 12,13,14, du flux chaud qui permet le blocage
de~ extrémités et du corp~ de la gaine plastique~ il devient
. .:
- 10 - ,;,
~ 48393
possible de faire épouser parfaitement et progressivement à tout
type de manchon, gaine~ cape ou bracelet, la forme de tout ou
partie de récipients de configurations di~erses et de toutes
hauteurs.
On notera que, grâce au nouvel appareil selon l'invention,
on supprime tous les dispositif~ clas~iques de fourniture et
régulation d'air chaud ~ui, généralement sont peu fiables ~inertie
thermique des fours, courants d'air.'etc). Ici, la régulation de
l'air chaud s'effectue de façon automatique et permanente grace
d'une part au règlage des fentes multiples et d'autre part à
l'éloignement du jet d'air chaud par rapport à l'objet à traiter.
~ e nouveau four ~elon l'invention, tel que décrit
ci-dessu~ ou selon des variantes par mise en oeu~re de moyens
équivalents, peut convenir à toute~ opérations de rétraction de
gaine~, bracelets ou manchons en matière plastique rétractable
à chaud, autour de réceptacles divers. Il convient particulière-
ment bien à l'habillage, total ou partiel, de récipient~ tels que :
bouteilles, bombes aérosols ou autres, boîtes de conserves, tubes en
matériaux divers et de conformation complexe par des manchons en
matière plastique ayant reçu au préalable toutes impression3 ou
décorations désirées.
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