Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
- ~ ~QZ~80
La pr~sente inventian a trait au damaine de la confec-
tion de troncons de gaine en matiare plastique thermorétractable
et destines à ~tre poses pUi5 rétr~actés a chaud autour de r~ci-
pients. Elle concerne plus particulièrement un nouvel appareil-
lage permettant la production en continu, ~ grande cadence, de ;
tels tronçons ou manchons à partir d'une bande continue de gaine
plate ainsi que la con~ormation d~! ces manchon~ aux types de r~-
cipients ~ revêtir pUi5 leur pose automatique autour de ces re-
cipients.
Il est maintenant bien connu de munir des récipients
tels que bouteilles, bombes aérosols, flacons, bo~tes de conser-
ves et objets analogues, en matériaux divers, dlun manchon ou
fourreau protecteur en matiere plastique rétractable. Ce manchon
est disposé de façon relativement lache autour du récipient et,
apres chauffage pour provoquer la rétractation de la mati8re il
doit epouser parfaitement le contour du recipient. On réalise
ainsi des réceptacles munis de gaines, généralement imprimées, en
matière thermoplastique transparente ou encore en matiere plasti-
que poreuse ou alvéolaire.
De nombreuses étapes opératoires sont nécessaires pour
passer de la feuille mince en matiere plastique (par exemple en
chlorure de polyvinyle), rendue thermorétrac,table, jusqu'au ré- ;
ceptacle muni de son habillage decoré. Ces etapes doivent etre
automatisées pour atteindxe une rentabilité industrielle convena~
ble. Selon la technique la plu5 couramment utilisée jusqu'ici, on
confectionne le film plastique en gaine ou fourreau continu puis
on découpe des tronçons de gaine aux dimmensions appropriées et
les manchons obtenus, empilés horizontalement ou verticalement
dans un magasin, servent ~ alimenter une machine permettant d'ex-
traire individuellement les manchons puis de les ouvrir a la con~
formation désirée et de les déposer autour des réceptacles a
revêtir qui circulent sur un convoyeurl l'ha~illage étant ensuite
soumis ~ une thermorétraction (voir par exemple la demande
~k
11~3Zq~8(~
française No. 76.05Q33 du.24 f~vrier 1~76, au nom de SLEEVER
publi~e sous le num~ro 2,355,719'et ses c~rtificats d'addition
Nos. 76.33691, 77.00209 et 77.195h5, au même nom de SLEEVER et
publi~s respectivemen~ sous les numeros 2,369,971; 2,376,7~4 et
2,395,8~7).
proced~ est, certes, satisfaisant mais l'appareil-
lage de mi.se en oeuvre des manchons est d'un reglage assez d~
cat, ce qui nuit à sa fiabilité. D'autre part, les cadences de ~' :
production sont relativement limitees du fait de la complexite :
des operations dlouverture des manchons. En~in, la présence des
deux lignes de pliure des manchons deposés sur les recipients
cree parfois des difficultés lors de l'opération finale de ther- .
morétraction. ... !
L'invention a pour but de rem~dier ~ ces divers incon- :
venients et vise la production et la pose, a grande cadence, de
manchons ayant dejà la conformation g~nérale des récipients ~ re~
vetir. Elle propose, à cet effet, un appareillage automatique .
qui utilise directement comme matière premiere la gaine plate
: continue de film plastique et non des empilements de tronçons de
gaine et qui effectue la serie des operations de: mis~ en orme,
, .~, .
coupe, guidage et pose du manchon, selon une ligne verticale sur- '`'
. .
plombant les series de réceptacles qui cheminent sur un convoyeur. ' ~:
: La nouvelle machine selon l'invention est caractérisee
en ce qu'elle comporte essentiellemen~, agences sur un bati:
a) des moyens d'alimentation en gaine plastique sous forme .
aplatie puis de convoyage de la bande'continue danR des '
conditions de tension prédeterminees,
b) au moins un ensem~le verti.cal de d~coupe de la gaine et de '
fourniture de tronçons ou manchons, cet ensem~le comprenant
: 30 de haut en bas, disposes autour d'un mandrin creux ~ micro-
perforations sur sa péripherie et sur lequel est engag~e
la gaine continue, ' I
- des moyens de suppression des deux plis de ~la gaine plate;
des moyens de decoupe'de la gaine;' :'
- 2 - .
z~
- des~ moyens ~ta~s permettant a la ~ois de maintenir le man-
drin en position verticale et de régler automatiquement les
hauteur et cadence de coupe;
- des moyens de guidage et d'expulsion des manchons vers le
bas du mandrin; ces manchons etant déposes ensuite automati-
quement autour de récipients à revetir circulant sur un con-
voyeur muni de moyens de rétraction à chaud, desdi.ts manchons.
Selon une caract~ristique, l'alimentation en gaine pla-
te de l'ensemble vertical désigné par b) est ~aite au moyen d'un
emballage clos contenant une Oll plusieurs bobines de gaine et mu-
ni d'une fente horizontale laissant le passage a la bande continue.Cette bande, tout d'abord soumi.se a une forte traction est ensuite
relachée pour permettre l'ajustage ultérieur d'une longueur de
coupe prédéterminée puis elle est de nouveau tendue au-dessus du-
dit ensemble vertical.
Selon une autre caractéristique, l'ensemble des op~ra-
tions faites sur la gaine s'effectue autour d'un mandrin porteur
creux dont la section correspond à la configuration désirée pour
le manchon final. Ce mandrin est porté par des plates-formes :;
horizontales délimitant plusieurs étages et munies d~ergots ré-
tractables destinés à slengager dans des gorges prévues sur le
mandrin.
Conformément a une variante d'exécution, la gaine plate
thermoplastique est soumlse a une operation de prédécoupe avant
d'être engagée autour de la partie supérieure effilée du mandrin
creux. Cette opération, qui peut e~tre effectués par exemple au
moyen d'une lame an dent de scie pénetrant dans une contrepartie
en caoutchouc, permet d'obtenir ultérieuremen~ une coupe plus
franche et plus rapide.
Les moyens de déplissage de la gaïne, juste après
l'engagement de celle-ci autour du mandrin, peuvent etre c~nsti-
tues par des mâchoires chauffees par tout moyen connu (.electrique,
air chaud,
. ~ 3 -
~2~80
infra~rou~e~, etc) et dont le temps de contact a~ec la gaine sur
le mandrin est proyramm~ en séquence avec la coupe et en fonction
de la temperature (genéralement comprise entre 70 et 120 C). Ces
mâchoires peuvent etre cor~andees par tout moyen connu ~ fonction
alternative~
Les moyens de decoupes de la gaine en tronçons ou man-
chons peuvent avantageusement etre constitues par un dispositif
rotatif muni de lames horizontales, par exemple deux qui pe-
netrent dans la gaine a~ors qu'elles sont deja mises en rotation.
Cependant, d'autres syst~me équivalents de coupe, tels que dispo-
sitif à machoires tranchantes, anneau coupant ou analogues, peu-
vent bien entendu être mis en oeuvre. Selon une variante d'exé-
cution, on peut en outre prévoir, associe au systeme de coupe
franche de la gaine, un dispositif de microperforation destiné
creer une ligne de pr~découpe pour l'obtention de manchons de
type spécial.
Les ~tapes qui succ~dent au moyen de coupe sont de pré-
ference au nombre de trois et ont essentiellement pour fonction
d'assurer la sustentation et le centrage du mandrin pendant la
coupe de la gaine puis la descente et l'expulsion des manchons.
Les actions de ces differents niveaux sont e~fectuées en s~quence,
notamment au moyen d'un arbre central ~ cames, de façon telle que
l'on ait toujours, pendant la marche de la machine, deux niveaux
ouverts (c'est-3-dire dégagés du mandrin) et un niveau fermé (pla-
teforme bloquant le mandrin) ou vice-versa.
Les moyens de guidage de la gaine sur le mandrin peu-
vent être constitués d'une part par des galets ou roulettes a
commande alternat.ive et d'autre part par des cha~nes a ergots
commandees par l'arbre ~ came~ En outre, selon une importante
caract~ristique de l'invention, la descente du tronçon decoupé de
gaine puis son expulsion au bas du mandrin son~ facilitees par
l'envoi, au sein de ce mandrin creux et muni de microperforations
de pr~ference orientees vers le bas, d'air ou tout autre fluide
~ 4
~2e~8~
légerement pressurise. Cette injection de ~luide est declenchee
automatiquement apres l~op~ration de coupe et s'effectue avanta~
geusement en deux points du mandrin creux, 90US des pressions
differentes.
L'ensemble des organes de la machine est avantageuse-
ment dispose sur un bati muni d'unle série d'embrayages-freins à
disques (ou équivalents) entra~nes alternativement par des poulies
a chaines ou analogues et qui sont actionn~s par un seul moteur
ou motovariateur. Selon une caractéristique de l'invention, ce
bâti peut supporter plusieurs ensembles de découpe désignés ci-
dessus par b) par exemple deux, trois ou plus. Ainsi, comme on
le verra ci-apres plus en détail, la dépose des manchons autour
des récipients peut etre faite en continu e~ a grande vitesse
pendant le deplacement des récipients sur leur convoyeur.
D'autres caractéristiques apparaItront encore au cours
de la description suivante, relative à un mode non limitatif de
réalisation, illustré par les dessins schematiques annexés qui ~
représentent: ~ ;
Fig 1: une vue generale de face des principaux organes d'une
machine selon l'invention;
Fig 2: une vue de l~arri8re de cette machine;
Fig 3: un ensemble comprenant une machine de pose de l'inven-
tion, associée a un convoyeur en continu de r~cipients
et a un dispositif de rétraction à chaud des manchons
apres leur pose autour des r~cipients;
Fig 4: un mode de mise en tension et relâchement de la gaine
thermoplastique servant a aliménter 1'ensemble vertical
de découpe, transfert et pose des manchons ou tronçons
de gaine. La Figure 4 se trouve sur la planche conte-
nan~ la Figure 2.
Fig 5: un mode de maintien du mandrin central par la plate-
~orme de l'un des étages de l'ensemble vertical;
5 - ~
.. ~, .
Z~80
Fig 6: un mode d~entra~nement par chafne dlun manchon.le long
du mandrin central de chaque ensemb1e vertical;
Fig 7 une vue de c6te ~impli~iee, d'un ensemble vertical il-
lustrant de fa~con schematique les principaux élément~.
d'un ensemble vertical.
Telle que representee sur les figure~ 1 et 2, la - -
...... . . ... ..
................... ... ,..... , , . . _.... ....
1~3Z~E~O
machine comprend e~sentiellement: un magasin 1 d'alimen-tation
en gaine plate de film thermoplastique; un système 2 d~enroulement
et de distribution de cette gaine; un ou plusieurs ensembles ver-
ticaux 3 (la machine représentée en contient trois) destinés à la
coupe de la gaine puis au guidage et à la pose des tronçons de
gaine autour de récipients; enfin une série de moyen~ de tran~-
mission des mouvements des divers organes ainsi que des moyens de
commande de~ mouvement~ de transfert et d'ouverture-fermeture des
étapes de chaque ensemble vertical. Comme on le décrira plus en
dé-tail ci-après, la machine est in~tallée au~des~us d'un convoyeur
4 destiné à llamenée en continu des réceptacles à rev~tir et muni
d'un dispositif 5 de contraction à chaud des manchon~ après leur
dépose autour de chaque'réceptacle.
~ e magasin 1 est avantageusement con3titué par une cais-
se parallalipédique par exemple en carton, où l'on a disposé verti-
calement côte à côte, séparées par des entretoises~ exemple deux
bobines 6 de gaine plastique enroulée à plat telle qu~obtenue par
soudage en continu de deux bord~ rapprochés d~un film plastique '~
thermorétracta~le comme par exemple du chlorure de polyvinyle~. '
20 ~a gaine peut, bien entendu, être munie de toutes impre~sions et '`
décorations selon les procédés connus. Une bobine est gardée en
réserve pendant que l'autre sert à alimenter la machine. ~'embal-
lage est muni d~une fente 7 et la gaine 8 suit, comme on peut le
voir sur la figure 4y un cheminement le long duquel elle est sou-
mi~e à des tensions différentes. Au départ, la gaine plate est
fortement tirée en traction par les cylindres 9 puis elle est en-
suite relachée au moyen d'un système à embarrage souple 10 en pas-
~a~t devant une cellule photoélectrique 11; on créé ainsi une
reserve de gaine pendant l'opération ultérieure de coupe et la cel-
lule permet de mettre ~ nouveau en tension la gaine pour délivrer
sur l'ensemble 3 une nouvelle longueur de tronçon. ~'entrainement
de la bande continue jusqu~au dessus de l'ense'mble 3 s~e~fectue
- --6--
~Q2nl30
entre des séries de rouleaux ou galets 12 entra~nés par le moteur
13. Comme on le verra plus loin, ce seul moteur commande la série ~ !
des embrayages-freins prévus pour le fonctionnement des organes
mobiles de la machine, ain~i que l'arbre à came de commande des
éléments de chaque ensemble vertical.
` Au moment ou la gaine theI~oplastique 8 pas~e ~ur la
partie supérieure des ensemble~ 3, elle peut etre soumise, si dé-
siré, à une opération de pré-découpe avant d'~tre engagée autour
de la tête effilée du madrin creux 14. Cette opération, qui peut
etre pratiquée, par exemple, à l'aide d'une lame en dent de ~cie
pénétrant dans une contre-partie en caoutchouc, permet dlobtenir :
ultérieurement une coupe plus franche et plu9 rapide de la gaine
en tronçons.
Après son engagement, en début de déroulement de la bo-
bine 6 autour de la t~te du mandrin, la gaine 8 est soumise à des ~ ;
opérations de: déplissage, découpe, transfer-t et pose des manchon~
autour des réceptacles à habiller, toutes ces opérations étant
effectuées en synchroni~me, comme on le verra ci-de~ous, dans cha-
cun des ensembles verticaux désignés d'une façon générale par le
chi~fre 3.
Chaque ensemble vertical comprend essentiellement, agen-
cés autour du mandrin creux vertical 14, une série de moyens con~- ;
titués de haut en bas par (voir figures 1 et 7):
- des machoires chauffantes 15 de dépli~sage de la gaine après ~:
l'en~ilage de celle-ci sur l'extremité supérieure du mandrin 14.
- des galets de guidage 16 de la gaine;
- des disques 17 de dégagement de coupe en prise avec un dispo~
sitif de coupe 18, ces disques 17 engrenant sur les pignons 19
d'un arbre à came 20;
~0 - des galets 21 puis des cha~nes 22 d~accompagnement vers le bas
du tronçon de gaLne déjà coupé; :`
- une première plate-forme 23 au niveau de laquelle on envoie au
~2~
sein du mandrin 14 de l'air 90US faible pression (canalisation
24) destiné à accompagner le transfert vers le ba~ du manchon
sur cous~in d'air;
une deuxième plateforme 25 correspondant ~.L'envoi, par la
canalisation 26, d'air sous pression plu~ forte pour assurer
l'expulsion du manchon ~ur le récipient à recouvrir (~l~che 27);
- une troisième plate-forme 28; proche de l'extrémité inférieure
du madrln 14, qui se termine avanta.geusement par une coiffe tron-
conique 29 permettant de réaliser un parfait alignement du réci-
pient sous le mandrin.
- 19ensemble de transfert et le~ mouvement d'ouver-ture-fermuture
des trois étages qui correspondent aux plate-formes (23,25~28~ ;
étant commandés par l!arbre à came 20 entra~né par le moteur 13
et dont les ensembles de pignons (19,29,30,31) sont en prise avec
les divers organe~ précités qui travaillent autour du mandrin
creux 14. ~ :-
~ ien entendu, les séries de cables d'alimentation et
le~ organe~ accessoires n'ont pas été représentés ~ur les figures
des planches annexées de ~acon ~ améliorer la clarté et ~aciliter
la com~réhension.
On reprendra maintenant ci-dessous une description plus
détaillée de certains organes essentiels d'un ensemble vertical ~-
de la machine. .
~e mandrin 14 qui peut avoir toutes formes, par exemple
cylindrique, est constitué par un élément creux, en matiare plas-
tique, métal ou alliage, dont la paroi est munie de microper~ora-
tions destinées à laisser s'echapper un flux d'air ou autre flui-
de ~oufflé à lli~térieur. Ce mandrin 14 est maintenu et ajusté
en pe~manence dans la position verticale par l'une au moin~ des
plates-formes 23,25,28. Par e~emple, comme on peut le voir sur
la figure 5, une plate-forme (exemple: 23) e~t munie de plusieurs
goujons 32, actionnés par des res90rts 33 ou autre moyen, ces
. . -8-
goujons venant se loger dans une rainure ou gorge 34 pré~ue ~ur
la périphérie du mandrin 14. Selon une variante, non repré~entée
sur les figures, le mandrin peut etre maintenu au niveau au moins
de l'une des pla-te-~ormes 23,25,28 par une mâchoire s'adaptant à
un logement approprié du mand~in;
Alors que la gaine est entrainée dans ~a descente sur
le mandrin 14.par les galet~ 16 actionnés par l'embrayage-~rein 35
relié à l~arbre ~ came, cette gaine est soumi~e à un déplissage
au moyen des mâchoires chau~fante~ 15 con~tituées, par exemple,.
par deux demi-coquille~ en métal revetus intérieurement d~un ma-
tériau pla~tique (caoutchouc siliconé ou analogue 3 des-tiné à évi-
ter toute éventuelle surchauffe locale, Gr~ce ~ leur constitution9
ces deux coquilles ~e dégauchis~ent d'elles m~mes sur le mandrin 14.
Après déplissage, la gaine est ~oumise ~ la coupe 18
par exemple ~ l~aide d~un dispositif rotatif ~ lames, désigné par
le chiffre 18 sur les figure~ 1 et 7, qui est entrainé également
par le moteur 13 et dont les lame~ penètrent dans le film alor~
qu~elles sont déjà en rotation. Selon un mode de réalisation par- -
ticulier, on peut adjoindre ~ ce dispositif de coupe un système
de microperforation destiné à creer en une ~one donnée de la gaine
une ligne supplémentaire de-prédécoupe.
Au niveau de la coupe et de préférence juste en-dsssous
ou juste en-dessus selon que la gaine est imprimée ou non9 on in~-
talle une.cellule photoélectrique (non représentée sur les figures)
qui permet de déterminer la longueur adéquate de chaque tronçon de
gaine.
Comme dit ci-des~us, les fonctions d'ouverture et fer- --
meture de chacun des étages délimités par le~ plate-formes
(23,25,28~ le long du mandrin 14 sont comma~d~es par le~ divers
pignon~ de l'arbre à came 20. ~e transfert ver~ le bas et l'ex-
pul~ion du manchon (flèche 27) ~ont facilité~ par l~air pressuri~é
envoyé sous deux débits différents de pression par canalisationS
- _g_
1~2~8~)
24 et 26. ~a troisième canallsation 38 visible sur la figure 1,
est reliée au vérin (non repré~enté) qui sert à alimenter l~éven-
tuel disposi-tif d~ prédécoupe susceptible d~etre installé au-de~sus
d'un ensemble ~.
Selon une caractéri~tique de l~invention, on a installé
de chaque côté du mandrin 14 une chaine 22 munie d~un ergot ou
doigt en saillie 36 (voir figure 6) et qui, commandée par l'arbre
à came 20, accompagne la progres~ion du manchon 37 vers le bas, le
mouvement de cette cha~ne étant synchronisé avec les opérations
d~ouverture et de fermeture des étages.
~ a description sucoincte d'un mode de mise en oeuvre
d'une machine telle que définie ci-dessus permettra de mieux co~-
prendre l'invention.
Au mnment où la gaine 8, éventuellement prédécoupée,
vient d~être enfilée sur le mandrin 14 (début de bobine), le man-
drin est maintenu en position par la fermeture des goujons 32 pré-
.
vus sur la plate-forme 28 de l'étage inférieur (position de repos).
~es plate-fo~mes 23 et 25 sont ouvertes alors que la plate-forme
28 est ~ermée; les système~ de galets 16 se mettent en route pour
faire descendre la gaine sur la longueur de coupe à effectuer. ~a
;
cellule à électroaimant (non représentée) provoque l'arr~t de ces
galets et commande l~opération de déplissage en 15 puis déclenche
- la coupe en 18. ~a fin de coupe, décelée par contre~acteur,
~éclenche la rotation des galets 21, de l'arbre à came 20 et des
cha~nes 22 d'accompagnement du troncon de gaine. L'arbre à came
tôurne, ferme l'étage 23 et ouvre l'étage ?5 Pendant ce temps,
la chafne 22 assure le passage du tronçon de gaine à l'étage 25.
~'arbre à came 20 continue à tourner puis il assure la fermeture
de l'étage 25 et l'ouverture de l'étage 28. ~e troncon de gaine
continue alors sa course juaqu'à ce que la chaine a ergots 22 ait
expulsé, avec l'appui de la pression ~'air envoyée par la canali-
sation 26, le manchon hors du mandrin creux 14. A ce moment-là,
,~
,,, --10--
,
l'etage inférieur 28 se ~erme alors que l~tage superieur 23
s'ouvre et le cycle recommence dans l'ordre indique ci-dessus.
Grâce à une machine a trois têtes (ou ensembles ver- ;
ticaux précités~, telle que illustr~e sur les figures 1, 2 et 3,
on peut obtenir une cadence de pose d'environ 120 manchons par
minute autour de réceptacles ~ revêtir.
En pratique, comme cela est illustr~ sur la figure 3
la machine est installée au-dessus- d'un convoyeur 4 destiné a
l'amener en continu des racipients a manchonner~ On peut utili-
ser par exemple à cet effet le convoyeur décrit dans le brevet
canadien No. 1,048,393, au nom de SLEEVER, (ce brevet canadien
correspond à la demande française No. 75.3a896, du 9 octobre 1975,
publiee sous le numero 2,328,614 et a ses certi~icats d'addition
No. 75.3629~ du 27 novembre 1975, publié sous le num~ro 2,332,~0
No. 76.08851, du 26 mars 1976, publié sous le numéro 2,345,348
et No. 76.39546 du 30 decembre 1976, publie sous le numero
2,376,028). Un tel convoyeur à bande sans fin est muni dlun tunnel ~`~
chauffant 5 destine à effectuer la thermoretraction des manchons
autour des recipients amenés par le convoyeur et habillés par un ~-
ensemble vertical 3.
Bien entendu, tous autres organes ~ fonction equiva-
lente peuvent être substitues ~ ceux décrits dans l'exemple non
limitatif précit~ sans pour autant sortir de la portée de la
présente invention.
i.
,, ,
11 -
