FR2468506A1 - Procede et appareil d'emballage de plusieurs charges elementaires dans un paquet unique - Google Patents

Abstract

a. Procédé et appareil d'emballage sous forme d'un paquet d'une seule pièce 130 d'une marchandise constituée de plusieurs charges élémentaires placées sur un plateau tournant 120. b. Procédé et appareil caractérisé en ce qu'ils utilisent un châssis de monture de rouleaux de dévidage et de préétirage 40, 42, 44 d'un film de matière plastique porté par un rouleau 32 et un plateau tournant 120 portant une charge 130 à emballer, le pré-étirage du film étant destiné à augmenter sa solidité. c. L'invention s'applique aux machines d'emballage automatique.

Description

L'invention concerne un procédé et un appareil d'emballage de plusieurs

charges élémentaires dans un paquet unique, et plus précisément un procédé et un appareil permettant de réaliser des paquets d'une seule pièce contenant plusieurs objets ou charges élémentaires, chaque paquet conte-

nant un chargement enroulé dans une feuille de matière étirable.

L'emballage ou la mise en boite sont des procédés classiquement utilisés pour assurer l'expédition de marchandises sous forme de charges élémentaires multiples. Ces charges élémentaires multiples sont généralement empilées dans une boite contenant des cannelures, ou enroulées dans du papier d'emballage dont les extrémités sont collées ou ficelées,

Un autre procédé d'emballage de ces mar-

chandises pour les préparer à l'expédition, consiste à placer un manchon ou un revêtement d'une feuille étiraâle à chaud autour des marchandises et à étirer le manchon pour former un

paquet d'une seule pièce.

L'utilisation d'une feuille de matière étirable à chaud est décrite dans les brevets U.S.A. no 3.793.798,

3.626.645, 3.590.509 et 3.514.920. Une description de cette

technique selon l'art antérieur est donnée dans le brevet U.S.A.

no 3.867.806.

L'invention ne nécessite aucune structure d'étanchéité et peut donc utiliser n'importe quel type de matériau extensible. L'invention est conçue pour fonctionner avec

des feuilles minces de matériaux tels que du nylon, du polypro-

pylène, du P.V.C. (chlorure de polyvinyle), du polybutylène, du polyéthylène ou n'importe quel copolymère ou mélange des films minces extensibles ci-dessus. L'appareil selon l'invention utilise un mécanisme permettant de fixer efficacement un enroulement de film ramolli sur un film adjacent préalablement enroulé, tout en découpant en même temps le bord arrière du film pour le séparer de la marchandise après que le film ait

été enroulé en spirale pour former un paquet.

L'utilisation d'une machine à envelopper en spirale est bien connue de l'art antérieur. L'une de ces machines est décrite dans le brevet U.S.A. no 3.863.425 dans lequel un film est guidé à partir d'un rouleau et enroulé autour d'une marchandise cylindrique de manière à former une spirale. Un chariot entraîne le rouleau de film au voisinage

de la surface de la marchandise de manière à déposer un enroule-

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ment d'emballage autour de celle-ci et à revenir en sens inverse

pour déposer une autre couche en spirale autour de la marchan-

dise. On a décrit précédemment dans le brevet U.S.A. no 3.788.199 des bandes enroulées en spirale de manière à se recouvrir les unes les autres en laissant un intervalle convenable entre elles lorsque la marchandise doit pouvoir être aérée. Dans ce brevet on prépare un sac très solide en enroulant en spirale des bandes extensibles de résine synthétique dans des sens opposés de façon qu'elles se coupent en formant un certain

nombre de corps cylindriques superposés collés ensemble pour for-

mer un réseau cylindrique. Les bandes intérieure et extérieure du corps cylindrique à couches superposées se coupent sous un angle convenable dépendant de l'application prévue, la forme préférée de réalisation présentant une solidité de transfert

sensiblement constante dans le sens longitudinal.

Dans cette forme préférée de réalisation les bandes se coupent sous un angle d'environ 900. L'angle défini par les bandes constituant le réseau cylindrique peut se déterminer en faisant varier la relation entre la vitesse d'avancement des courroies sans fin portant la bande et la vitesse de rotation des porte-bobines qui font tourner un certain nombre de bobines de bande de manière à déposer cette bande sur une courroie mobile. Les brevets mentionnés ci-dessus utilisent des matériaux adhésifs thermorétractables, un collage à chaud, ou la nature collante du film, pour maintenir en place

de façon fixe la couche extérieure de l'enroulement.

Dans le brevet U.S.A. n0 3.003.297 on utilise un mécanisme complexe de découpage et de maintien pour placer la bande sur une boite et pour la couper en répétant ce

processus pour chaque boîte.

Des références intéressantes supplémentaires, relatives à des entraînements rotatifs permettant d'envelopper des paquets, pourront être trouvées dans les brevets U.S.A. nos

3.820.451; 3.331.312; 3.324.789; 3.309.?39; 3.207.060;

2.743.562; 2.630.751; 2.jqU629; 2.054.603; et 2.124.770.

D'autres applications à des exemples d'emballage sont décrites dans les brevets U.S.A. no 3.514.920 - et 3.793.798 dans lesquels un film thermorétractable est enroulé autour d'une palette supportant un certain nombre de

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cartons. Un appareil analogue à feuille pleine, utilisant un film adhérent tendu, est décrit dans le brevet U.S.A. no 3.986.611, un autre appareil utilisant un film de P.V.C. (chlorure de polyvinyle) collant, étant décrit dans le brevet U.S.A. no 3.795.o86. L'élasticité du film ou du réseau maintient les produits sous une tension supérieure à celle d'un emballage rétractable ou d'un emballage en papier, en particulier lorsqu'

on utilise des produits qui "prennent" une fois emballés.

L'efficacité d'un film de matière plastique tendu pour maintenir des marchandises ensemble dépend de la force de tension q'on peut appliquer à ces marchandises et de la solidité maximum de

l'enroulement total constitué par le film. Ces deux caractéris-

tiques sont déterminées par le module de dureté du film après application de la tension, et de la solidité m^;xima]ie du film

après application.

La force appliquée à l'emballage est couramment obtenue en tirant jusqu'à l'élongation maximale,

celle-ci se situant juste avant le point de-rupture du film.

En fait tous les films tendus actuellement disponibles sur le marché, parmi lesquels les produits de la "Mobil Chemical Company" (Mobil X, Mobil C, Mobil H), de la "Borden Resinite Division (PS - 26), de "Consolidated Thermoplastics", de "Presto", de PPD, et autres, ne s'étirent pas de plus de 30 % dans la plupart des applications, du fait des irrégularités des systèmes de freinage des films. Ces systèmes dépendent du frottement appliqué au film soit directement par un dispositif de barre tel que celui utilisé par la "Radient Engineering Company", soit indirectement comme dans le, cas des brevets

no 3,867.806 et 4.077.179.

Tous ces appareils selon l'art antérieur présentent un inconvénient important lié au coût par paquet élémentaire, du fait des chutes de film inutilisées. De plus les dispositifs de freinage par frottement ne maintiennent pas une force constante, Ces freins sont sujets à des variations dues à leur construction physique et à leur sensibilité aux variations

de vitesse produites par le passage des coins du paquet condui-

sant à de brusques augmentations et diminutions de déroulement du film. Un paquet sur palette typique de 6,4 x 7,6 cm conduit à des variations de vitesse de surface de plus de 40 % à chaque

quart de tour.

Des vitesses de plateau tournant plus importantes, atteignant 12 à 18 tours/minute, produisent des

forces de résonance supplémentaires qui varient avec la consom-

mation du rouleau en entraînant une variation de poids de celui- ci. Des limitations supplémentaires à l'élongation maximale du film sont dues à des imperfections du rouleau de film et-à des variations de calibre qui accentuent les variations de force

ci-dessus en provoquant des ruptures du film.

Bien que tous les films décrits ci-dessus soient capables, selon les spécifications des fabricants, d'atteindre des élongations supérieures à 300 %, ces élongations

sont cependant très loin d'être atteintes par suite des limi-

tations imposées par les dispositifs à force constante de type à

friction.

Un autre problème présenté par l'emballage au moyen de films tendus rétractables et non adhérents, outre le

fait qu'ils ne permettent pas à la marchandise emballée de respi-

rer, est que la solidité et la fiabilité initiales de leembal-

lage sont déterminées par la qualité de l'étanchéité. Ces joints d'étanchéité dépendent du soin avec lequel les lèvres de joint sont entretenues et ne sont jamais aussi solides que le film lui-même. Le temps nécessaire à la réalisation des joints limite

la vitesse maximale possible de la plupart des systèmes rétracta-

bles. De plus, avec certains matériaux rétractables tels que des fiJEs rétractables, ou avec des films étroits, il n'est pas

possible en pratique de réaliser des joints à chaud. -

Compte tenu des caractéristiques ci-dessus des films, les machines à tendre citées plus haut, telles que les machines fabriquées par "Lantech Inc", "Infra-Pak", "PS et

D", "Radient Engineering, I.P.M."; et "Mima", ont des possibi-

lités limitées.

Quand on cherche à atteindre de grandes élongations les forces mises en oeuvre renversent fréquemment l'empilement des paquets ou tirent ceux-ci hors du plateau tournant. De plus les côtés non verticaux et les coins de marchandises ou de paquets de formes irrégulières conduisent à des forces très importantes appliquées sur des surfaces de film très petites pendant la tension, ce qui

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entraîne des ruptures partielles en certains points pour des forces bien inférieures à celles qui peuvent être appliquées sur une face plane. Ces ruptures partielles entraînent un transfert de force sur la partie restante du film et cette force est très souvent suffisante pour provoquer la déchirure de tout

le film.

L'invention a pour but de créer un appa-

reil et un procédé permettant de tendre préalablement le film avant de l'enrouler autour d'un paquet, de manière à tendre ce film entre 40 % et 300 % avant de l'enrouler autour du paquet en maintenant celui-ci en place sous l'action de forces de compression. La plupart des films plastiques, lorsqu'ils sont tendus au-dessus de leur point de limite élastique, voient leur module de résistance croître notablement. La résistance maximaleen Kg/cm d'une section de polyéthylène typique est multipliée par trois après une élongation d'environ 300 %. Cette augmentation très importante de solidité commence environ quand l'élongation dépasse le point de limite élastique. Ce point d'élasticité maximaleest atteint pour une tension de 15 % à 4o %

dans le cas de pratiquement tous les films utilisés actuellement.

Des limitations des dispositifs de tension de type à friction classiques empêchent les emballages par

bandes enroulées classiques de profiter de la résistance maxi-

male disponible de la plupart des films plastiques. L'utilisation selon l'invention, de niveaux d'élongation plus importants permet de réduire le nombre de tours de film pour la même force de maintien. Ces niveaux d'élongation et de tension plus importants permettent non seulement de réduire le nombre de tours de film mais encore d'utiliser un moins grand poids de film à chaque tour. L'invention permet ainsi de réaliser facilement des

économies de coût de plus de 50 %.

Si l'on a affaire à des marchandises irré-

gulières, instables ou risquant de s'écraser, on peut régler la vitesse de surface du film quittant le mécanisme de tension préalable à une vitesse égale ou légèrement supérieure à la

vitesse de surface (ou vitesse tangentielle) moyenne de la palette.

Une réduction considérable de la force appliquée au film permetd'cbten la plupart des avantages des niveaux d'élongation élevés sans risques d'écrasement. Cette réduction de la force est due au fait qu'on retrouve une contrainte non élastique car le point d'élasticité maximale a été dépassé, et au fait que la contrainte se relche

rapidement pour les niveaux d'élongation élevés.

Des paquets très stables ne risquant pas de s'écraser peuvent ainsi être obtenus en profitant de la résistance maximale du film du fait qu'on ralentit la vitesse du film quittant le mécanisme de pré-tension jusqu'à une vitesse de surface inférieure à la vitesse moyenne de la charge de la

palette, de manière à obtenir des forces de tension supplémen-

taires dépassant les forces obtenues pendant l'élongation initiale. L'invention a pour but de créer un procédé et un appareil permettant d'appliquer un film de matière plastique tendu à des marchandises sur palette pour emballer celles-ci, en utilisant deux ensembles associés de rouleaux moteurs entraînés à des vitesses différentes pour allonger le

film de matière plastique au-delà de son point de limite élas-

tique et en reliant simultanément le film à une palette tournante dont la surface verticale se déplace environ à la même vitesse que la surface du rouleau final le plus rapide des deux ensembles de rouleaux. Quand on enveloppe des marchandises irrégulières ou instables on peut augmenter la vitesse de surface du rouleau final au-dessus de. la vitesse de surface de la marchandise constituant la charge, de manière à éviter ainsi les efforts de détérioration de cette charge ou de déchirement du film. Pour des charges relativement rigides et régulières on peut utiliser la résistance maximaledu film en ralentissant la vitesse de surface du rouleau final au-dessous de la vitesse de surface

de la charge sur palette pour obtenir une élongation supplémen-

taire et une plus grande force de traction. On peut en outre utiliser un accumulateur de film entrainé par un moteur ou soumis à une force, pour cqmpenser les effets des coins dans

le cas de grands écarts entre longueur et largeur, cet accumlu-

lateur de film pouvant par exemple être constitué par une barre sauteuse. On peut placer un dispositif de réduction de largeur de film en amont ou en aval des rouleaux pour réduire les

risques de déchirement des bords dans le cas de forces d'allon-

gement très importantes. La terminaison des extrémités du t'ilm peut se faire très efficacement au moyen d'un mécanisme de

terminaison mécanique.

Pour atteindre les buts ci-dessus9 1'inven-

tion concerne un procédé d'emballage sous forme d'un paquet d'une seule pièce, d'une marchandises constituée de plusieurs charges élémentaires placées sur un plateau tournant, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à tirer l'extrémité d'un rouleau de film de matériau étirable monté sur un dispositif de dévidage et à faire passer le film dans un mécanisme d'étirage; à maintenir l'extrémité avant du film dans un dispositif de blocage monté sur un plateau tournant; à faire passer le film dans un premier ensemble de rouleaux du mécanisme d'étirage avec une première vitesse et à augmenter cette vitesse du film en le faisant passer dans un second ensemble de rouleaux à vitesse plus élevée, de manière à étirer le film de 50 % environ au-dessus de l'élongation obtenue au point de limite

élastique de ce film, de manière à modifier ainsi ses caracté-

ristiques et à augmenter son module de résistance par unité de section; à enrouler le film étiré un certain nombre de fois autour de la charge; et à fixer l'extrémité arrière du film à

une couche sous-jacente de celui-ci.

Suivant une autre caractéristique de l'invention celle-ci concerne un appareil permettant de mettre en oeuvre le procédé ci-dessus et comprenant un châssLs, des moyens de dévidage montés sur ce châssis, ces moyens de dévidage permettant de maintenir un rouleau de film de matière plastique étirable et comportant des moyens d'entraînement; un plateau tournant destiné à recevoir et à supporter une charge comprenant un certain nombre de charges élémentaires empilées au voisinage du châssis; des moyens d'entraînement reliés au plateau tournant de manière à faire tourner celui-ci avec lea charge qu'il porte des moyens de pré-étirage placés à une certaine distance du plateau tournant; les moyens de dévidage de film se déplaçant au voisinage des moyens de pré-étirage de façon que le rouleau de film rotatif qu'ils portent vienne en contact avec les moyens de pré-étirage pour 9tre entraîné par ceux-ci de manière à débiter le film de matière plastique, les moyens de pré-étirage comprenant des rouleaux moteurs espacés entraînés à des vitesses constantes différentes de manière à venir en prise avec le film de matière plastique débité par le rouleau, ce film étant tiré des moyens de dévidage à une première vitesse et passant ensuite à une vitesse supérieure en aval, de manière à produire une

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élongation du matériau au-delà de son point de limite élastique afin que ce matériau étiré s'enroule autour de la charge lorsque

celle-ci tourne.

Ltinvention sera mieux comprise à la

3 lecture de la description détaillée qui suit d'un exemple

préféré de réalisation de celle-ci se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective de l'appareil selon l'invention, dans laquelle une partie de l'appareil est coupée, - la figure 2 est une vue en plan de l'appareil, selon l'invention, de la figure 1, - la figure 3 est une vue de face en élévation, à échelle réduite, de l'appareil de la figure 2, - la figure 4 est une vue de côté partielle, en élévation, de l'appareil selon l'invention et de la palette, - la figure 5 est une vue plane de dessus partielle, à plus grande échelle et partiellement en coupe, du dispositif de blocage et du dispositif d'emballage de l'appareil selon l'invention, - la figure 6 est une vue de côté en élévation du dispositif de blocage représenté sur la figure 8, montrant en pointillés la position de ce dispositif lorsqu'il a tourné,

- la figure 7 est une vue isolée, en pers-

pective et à plus grande échelle, du dispositif de blocage en position ouverte, - la figure 8 est une vue de côté en élévation du dispositif de blocage de l'appareil, - la figure 9 est une vue partielle en perspective du mécanisme de changement de largeur de film de l'appareil selon l'invention, en position ouverte de pleine largeur du film, - la figure 10 est une vue partielle en perspective du mécanisme de changement de largeur de film lorsque celui-ci a tourné pour réduire le film à la dimension d'un câble, - la figure 11 est une vue de côté agrandie, en élévation et partiellement en coupe, du mécanisme de découpe et du dispositif demnballage de ltappareiL selon. in ion et la figure 2 est une vue de cêté en

élévation du boîtier du méearisme de decoupe.

L'appareil d'emballage et d'enroulement 10 selon l'lnventlor est ieprs&ete Dur les flgures 1 à 12, le mode préféré de réalisation de ltl. nvention étant représenté sur les figures 1 à 4 et le dispositif de fermeture mécanique de l'invention étant représenté sur les figures 5 à 12. Le

fonctionnement et la description des différentes parties élé-

mentaires de l'appareil selon l'invention sont expliqués dans

la description qui suit.

Lbappareil d'enroulement et d'emballage

sous tension 10 entraîné par un moteur comprend, selon l'in-

vention, un chAssis supérieur 12 reposant sur un socle 140 Dans la forme préférée de réalisation de l'invention lun chariot 16 est monté de manière à se déplacer de façon classique sur le châssis 12 et se trouve entrainé par un dispositif à pignon et crémaillère, à chaine ou à tout autre moyen convenableo la figure '3 représente un entraînement de type à crémaillère. De telles machines d'emballage sous tension sont bien connues de l'art antérieur et sont décrites dans les notices des Modèles nos SVS- 80, SVSME 80, STVS= 80, SrVSM= 80

et SAHS- 80 correspondant aux fabrications de ILantech Inct."

L'appareil 10 peut également être cons-

titué par un appareil à f:lm continu., sans chariot, comme cela est également bien connu de l'art antérieur. Des exemples de ces machines sont fournis par les Modèles n0s S-65 SP-65 et SAH-70 fabriqués par 'Lantech Inc.'l. Un exemple typique de l'état de l'art concernant les machines à film continu, est également décrit dans le brevet UoS3,A. no 3867.806 D'autres machines susceptibles d'utiliser l'invention sont des machines qui font tourner le film autour de la charge plutôt que le plateau tournant portant celle-ciî Des appareils de ce type sont décrits dans les brevets U.SoAo no 4o050,220 et 4o110o957 déposés par '"Lantech c] ne."o Ces brevets sont donnés ici à titre de référence. Dans la présente forme de réalisation, et comme on peut mieux le voir sur les figures 1 et 2 -mne barre de support 20 est fixée aux parois du chariot 16 et 18. Des bras de support 22 et 24 sont montés en pivotement dat:s les consoles respectives 26 et 28 elles-mêmes fixées à la paroi latérale 17 du chariot ou encore o 2 4 62468506 à un montant vertical 13 du chassis 12. Un arbre rotatif 30 est monté aux extrémités des bras de support pivotants et sert à recevoir et à maintenir un rouleau de film 32 - Le rouleau de film est de préférence constitué par une feuille enroulée 32 de matériau étirable.

Les films étirables susceptibles d'être utilisés de façon satis-

faisante dans l'appareil selon l'invention sont les films "Mobil XI"Mobil C" "Mobil H"l 'Mobil Y", "Borden" PS-26, "Consolidated Thermoplastics EVA"', '"Presto"', "St Regis" et PoPoD. On peut encore les;itiliser dans l'appareil du film "Bemis Stretch

Net"', et d'excellents résultats ont été obtenus avec du polyéthy-

lène linéaire à faible densité.

Un cylindre à air comprimé 34 est monté sur la barre de support 20 et comporte une tige de piston associée 36 reliée au bras 22 par un élément de liaison 38. Le cylindre à air comprimé 34 est destiné à entraîner vers l'avant le bras 22 et le rouleau de film 32 de manière à appuyer ce

rouleau de film contre un rouleau d'entra nement de type élas-

tique en caoutchouc 40 9 réalisé en polyuréthane de dureté 42 à 52. A côté du rouleau 40 se trouve un second ensemble de deux rouleaux identiques 42 et 44. Le rouleau 40 comporte une roue dentée 46 et le rouleau 42 comporte une roue dentée 48. Le premier rouleau 40 et le second rouleau 42 comportent des roues dentées de tailles différentes de façon que la vitesse de surface du premier rouleau 40 soit inférieure d'au moins 40 ce

à la vitesse de surface du second ensemble de rouleaux 42, 44.

Les dimensions des roues dentées sont choisies en fonction du

degré voulu d'étirage du film.

Ainsi le mouvement de surface du premier rouleau 40 peut être d'environ 40 %, 75 %, 200 % ou 300 c plus lent que le mouvement de surface du second ensemble de rouleaux

pour obtenir des pré-étirages de 40 %, 75 %, 200 % ou 300 '.

Bien que l'étirage se situe normalement dans une plage de 40 à 300 %, d'excellents résultats ont été obtenus pour des plages de pré-étirage plus étroites consistant par exemple su-v-ant les besoins, à étirer le matériau entre 40 % et 73 eo, 73 fc et 200 f,

% et 300 /%, et au moins 100 %o Dans certains cas le pré-

étirage a été réalisé avec succès à plus de 300 %. Les rouleaux et 42 sont reliés par une chaine d'entraînement ou une

courroie 50.

11_ c2468506 Comme on peut mieux le voir sur la figure 3 les deux ensembles de rouleaux sont entrainés par un moteur à courant continu à vitesse variable 52, par lvintermédiaire d'un réducteur 54 monté sur l'arbre 55 du rouleau 42. Il est évident que le réducteur 54 peut aussi bien se monter sur l'un quelconque des rouleaux, Ces rouleaux sont munis de pignons d'entraînement

56 et 58.

On peut utiliser des variantes de réalisa-

tion des rouleaux à entraînement mécanique produisant l'étirement du film par différences de vitesses de surface, à la place du mode préféré de réalisation de l'invention décrit sur les figures 1 à 3. Par exemple on peut utiliser deux ensembles à rouleaux individuels entraînés et reliés par une courroie ou par tout autre moyen convenable. Le film 33 sortant du rouleau 32 peut également passer autour de rouleau intermédiaire sous l'action des rouleaux moteurs, de manière à effectuer une traction et une élongation du film. Dans une autre variante encore, un rouleau moteur peut tirer le film 33 directement du rouleau 32, avec un frein appuyant sur le rouleau de film pour le maintenir en arrière de façon que ce film s'étire en passant sur les rouleaux intermédiaires. On peut constater ainsi que le film est tendu entre des rouleaux ronds symétriques plut8t qu'entre le rouleau de film et une palette rectangulaire, comme c'dtait le cas dans l'art antérieur, pour étirer ce film de façon convenable au- delà du point de limite élastique afin de profiter de son

augmentation de résistance à la rupture.

Comme on peut mieux le voir sur les

figures 1 à 3, un mécanisme d'accumulateur 90 orienté verticale-

ment et mobile horizontalement, est monté à.c8té du second ensemble de rouleaux. Ce mécanisme d'accumulateur comprend deux bras de support pivotants 92 et 94 montés respectivement sur des consoles 96 et 98. Ces consoles sont fixées à la paroi latérale 19 du châssis. Un cylindre à air comprimé 100 est

fixé à une barre de support 102, la tige de piston 104 du cylin-

dre à air étant reliée au bras de support par un, élément de liaison 106. Un arbre tournant 108 supporte en rotation le rouleau 110 de façon que le film puisse s'éccumuler avant un coin pour passer autour de la charge sur la palette0 Le rouleau est placé de manière à délivrer un supplément de film après le passage du coin 131 de la charge 130, et récupère le film en

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excès au moment du pasage du c8té plat 132. Cela se fait en pratique par la mise en oeuvre d'interrupteurs de limitation

montés sur le plateau tournant.

L'accumulateur peut égalementmaintenir une force constante grâce à un ressort ou au cylindre à air lo, de manière à adoucir ainsi le passage du coin. Une variante de mécanisme permettant d'obtenir le même résultat utilise des moyens de détection du passage d'un coin de la palette et de production d'un signal électrique modifiant la vitesse d'un

moteur à courant continu. Cela modifie simultanément les vites-

ses des deux ensembles de rouleaux de manière à synchroniser la vitesse du film sortant des rouleaux pour compenser le

passage d'un coin.

Pendant le fonctionnement de l'appareil 10 le film 33 s'enroule en spirale autour du.premier rouleau 40 puis passe entre le second ensemble de rouleaux 42 et 44 pour s'enrouler autour du rouleau accumulateur 110 et se relier enfin à la charge sur palette 130 ou à une fixation du plateau tournant (non représentée mais bien connue de l'art antérieur). Le plateau tournant 120 et les rouleaux d'entraînement sont actionnés simultanément pour dérouler le film 33 du rouleau 32 avec une vitesse convenablement contr8lée. Le second ensemble de rouleaux 42, 44 est relié mécaniquement de manière à tourner

avec une vitesse de surface plus rapide que celle du rouleau 40.

La différence i vitesses des rouleaux associés permet d'obtenir un degré précis d'allongement indépendamment de la force nécessaire ou des variations de calibre. Le film 33 est supporté

sur toute sa largeur par les surfaces parallèles lisses et élas-

tiques des rouleaux. Le film tendu passe alors autour du mécanisme d'accumulation 90 pour atteindre la charge 130 sans qu'il soit nécessairede prévoir une tension ou une force supplémentaires. Si l'on rencontre des charges irrégulières, instables ou risquant de s'écraser, on peut régler le second ensemble de rouleaux 42, 44 à une vitesse de surface égale ou légèrement supérieure à la vitesse de surface moyenne de la charge e Une réduction de la force appliquée au film permet d'obtenir la plupart des avantages d'une forte élongation sans risques dtécrasement. Cette réduction de force est due au fait qu'on retrouve une contrainte non élastique car le film a dépassé son son point de limite élastique et la contrainte se relâche très rapidement aux niveaux d'élongation élevése Les charges stables ou ne risquant pas de s'écraser peuvent profiter de la solidité maximale du film si l'on ralentit le oecond ensemble de rouleaux à une vitesse de surface inférieure à la vitesse moyenne de la charge sur

palette, de manière à produire des forces de tension supplémen-

taires au-dessus et au-dessous de celles obtenues pendant

l'étirement initial.

De plus certains types de films à haute résistance ou de films étirés nettement au-dessus de leur point de limite élastique9 peuvent nécessiter des compensations de coins telles que celles fournies par le dispositif d'accumulation 90O Le rouleau 110 est placé de manière à débiter un supplément de film au passage d'un coin 131 et à récupérer le film en excès au passage d'une face plane 132. Cela s'obtient en fait en réglant la position d'interrupteurs de limitation sur le plateau tournant 120. Ce réglage de position est bien connu de l'art antérieur0 L'accumulateur peut également maintenir une force constante grâce à la présence d'un ressort ou d'un cylindre à

air comprimé, de manière à adoucir ainsi le passage du coin.

L'extrémité finale 33 du film peut être brossée sur les couches de film sous-jacentes enroulées sur la charge, puis serrée, scellée à chaud ou fixée par un dispositif de blocage mécanique. Dans la forme préférée de réalisation de

l'invention on utilise un dispositif de blocage mécanique.

On remarquera qu'on utilise indifféremment

dans la présente description un film, un matériau en film ou

un matériau en filet0 Lorsqu'il sort du mécanisme d2accumulation 90 le film 33 passe à travers un mécanisme de mise en forme de corde 50. Comme on peut le voir sur les figures 9 et 10, ce mécanisme 50 comprend une plaque de support 152 fixée au châssis 12 et une barre de support rotative 154 dont une extrémité est montée en rotation sur la plaque de support et dont l'autre extrémité est fixée à l'élément de réduction de largeur de

film 156.

L'élément de réduction de film 156 comprend une barre rectangulaire définissant une ouverture rectangulaire 157. La longueur de cette ouverture rectangulaire est supérieure à la largeur du film de matériau utilisé pour

envelopper la charge, et la largeur de cette ouverture rectangu-

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laire est supérieure à l'épaisseur du film. De préférence cette largeur est également égale à l'épaisseur voulue du film lorsque il est ramené en forme de corde, de façon que lorsque l'élément 156 tourne le matériau en film 33 prenne une forme de corde de diamètre sensiblement égal ou inférieur à la largeur de l'ouver-

ture 157, comme on peut mieux le voir sur la figure 10.

Un cylindre à commande pneumatique 158 est fixé à la plaque de support 152 ou au châssis, et une extrémité 159 de sa tige de piston est reliée en rotation à la barre d'entratnement 160 elle-même fixée à la barre de support rotative 1540 Le cylindre 158 peut être commandé par un circuit de fluide classique de manière à entraîner la barre de support rotative de façon que celle-ci tourne autour d'un point de pivot 155 portant l'élément de réduction de film 156 vers le haut ou vers le bas sur un arc d'environ 900. Cela donne au film une configuration en forme de corde 226 lorsque l'élément rectangulaire est parallèle au sol, ou au contraire laisse passer librement le film dans l'élément de réduction 156 lorsque

celui-ci est sensiblement perpendiculaire au sol.

Lorsqu'il est formé en corde le film traverse un dispositif de blocage 170 monté sur le bord du plateau tourant. Le dispositif de blocage 170 comprend un mécanisme de bras fixe 172 et un mécanisme de blocage tournant 174 monté sur un arbre 176 entraîné en rotation par un cylindre pneumatique 1780 Le mécanisme de bras fixe 172 comprend un bloc de support 180 monté sur un plateau tournant, un support de siège 182 fixé au bloc de support 180 et un sous-ensemble de support de cylindre 184 fixé au bloc de support. La partie arrière 185 du bloc de support est fixée au cylindre pneumatique, et sa partie arrière 186 est fixée au support de siège fixe 1820 Le support de siège 182 comporte un siège en "U" 188 muni d'un élément de frottement 190 en caoutchouc ou tout autre matériau élastique convenable fixé dans le siège et dépassant au-dessus des pieds 200 et 208 du siège en '"U'i 182 de manière à recevoir le bras de blocage 198 du mécanisme de blocage rotatif 174. Le mécanisme de blocage rotatif comprend un élément de guidage de matériau 192 de forme excentrique comportant une ouverture circulaire 194 de diamètre convenable entourant le cylindre pneumatique 178 de façon que l'élément de guidage 192 puisse tourner librement autour du cylindre pneumatique. Une encoche à surface courbe 196 est découpée intérieurement à partir du bord extérieur de l'élément de guidage de matériau 192, sur une profondeur convenable permettant à cette encoche de recevoir et de guider le matériau en forme de corde pendant l'opération d'emballage et de découpage de l'appareil0 Le bras de blocage 198 est fixé à une barre d'espacement 210 elle-même fixée à l'élément de guidage 192. Le bras de blocage 198 comporte un segment découpé 202 en forme approximative de "L" courbe, constituant la surface de contact destinée à recevoir l'élément de frottement élastique e Le segment 202 comporte une surface plane 204 destinée à recevoir l'élément de friction 190 de manière à recevoir entre eux le matériau en forme de corde. La branche tournée vers l'extérieur 206 du "L' est destinée à se placer à c8té du pied 208 du siège 188 de manière à recevoir le matériau tendu sous le

plus petit angle d'extension possible à partir du paquet enveloppé.

Un mécanisme de coupe 220 et un mécanisme d'emballage 240 sont fixés à un bras mobile 212 entraînant ces mécanismes séquentiellement dans la trajectoire du matériau pour effectuer les étapes de découpage et d'emballage. Le bras 212 est monté en rotation sur la structure de support 214 et

entraîné par le cylindre pneumatique 216 fixé au châssis 222.

La sortie de la tige de piston 217 du cylindre 216 amène le bras et les mécanismes associés de coupe et dfemballage dans la trajectoire du matériau de façon que ces mécanismes puissent jouer leur rôle. Au bras de traverse 212 se fixent un bras perpendiculaire 218 maintenant le mécanisme d'emballage 240 et

une structure de support 219 montée au sommet du bras et suppor-

tant le mécanisme de coupe 220.

Ce mécanisme de coupe 220 comprend une plaque de support verticale 222 et une traverse 224 fixée à la plaque de support, ainsi qu'un piston 226 fixé à la plaque de support verticale 222. Un bras de piston 227 sort du piston et l'extrémité extérieure de ce bras de piston est fixée à une lame de coupe 228. Cette lame de coupe 228 peut aller et venir dans une gaine ou boîtier en forme de guillotine 230 fixée à l'extrémité du bras de traverse 212. La gaine de guillotine 230

présente une structure de plaque comportant une encoche încli-

née vers l'intérieur 233 et découpée dans un c8té de manière à i6.2468506

recevoir le matériau en corde et à le guider au centre de l'en-

coche 2340 Lorsqu'il est maintenu dans l'encoche de coupe 234 le matériau en corde se trouve sectionné par le mouvement de va et vient de la lame de coupe 228 tombant sur cette corde pour la sectionner. Un dispositif de formation de boucle ou d'agrafeuse classique 242 tel que celui fabriqué par la compagnie "ATRO"; types I et C, est fixé à la partie inférieure du bras 21.9. Un magasin 244 est disposé perpendiculairement par rapport au mécanisme de manière à amener des agrafes ou des boucles dans le mécanisme. Pendant le fonctionnement du dispositif de formation de boucles ou d'agrafeuse classique, le nez de la boucle s'engage dans les marchandioes à emballer et un anneau ou une agrafe est entraîné autour du matériau matinenu dans le nez de la boucle et fixés autour des marchandises par courbure

de l'anneau ou de l'agrafe autour de ces marchandises à emballer.

Ainsi les deux couches de film transformées en cordes et placées cote à cote, sont fixées ensemble sous l'action de l'agrafeuse faisant passer une agrafe ou une boucle autour des deux cordes pour les fixer et les attacher par contraction ou courbure de la

boucle ou de l'agrafe autour des marchandises.

On pourra remarquer que les différentes étapes du processus d'emballage décrit ci-dessus peuvent être interverties sans sortir du domaine de l'invention. De plus ces

différentes étapes sont interchangeables et équivalents.

17.-

Claims (18)

1. REVENDICATIONS

   l.- Procédé d'emballage, sous forme d'un

   paquet d'une seule nièce, d'une marchandise constituée de plu-

   sieurs charges élémentaires (130) placées sur un plateau tournant (120) procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à tirer l'extrémité d'un rouleau (32) de film de matériau étirable (33) monté sur un dispositif de dévidage (42, 44) et c faire

   passer le film (33) dans un mécanisme d'étirage, à maintenir l'extré-

   mité avant du film dans un dispositif de blocage monté sur un plateau tournant; à faire passer le film dans un premier ensemble de rouleau (40) du mécanisme d'étirage avec une première vitesse et a augmenter cette vitesse du film en le faisant passer dans un second ensemble de rouleaux (42, 44) à vitesse plus élevée, de manière à étirer le film de 50 ,' environ au-dessus de l'élongation obtenue au point de limite élastique de ce film, de manière à modifier ainsi ses caractéristique et à augmenter son module de résistance par unité de section; à enrouler le film étiré un certain nombre de fois autour de la charge et à fixer l'extrémité arrière du film à une couche sous-jacente de celui-ci.
2. 2.- Procédé d'emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape supplémentaire consistant à couper le film de matière plastique (33) du reste du rouleau (32)

   du dispositif de dévidage (42, 44) à la fin de l'étape de fixation.
3. 3.- Procédé selon l'une quelconque des reven-

   dications 1 et 2, caractérisé en ce que la fixation se fait en scel-

   lant mécaniquement les couches de film supérieures par des moyens de fixation.
4. 4.- Procédé selon l'une quelconque des reven-

   dications 1 à 3, caractérisé en ce que le film de matière plastique

   (33) est en polyéthylène.
5. 5.- Procédé selon l'une quelconque des reven-

   dications 1 à 4, caractérisé en ce que la matière plastique est étirée dans une plage de 100 % à 300 % par moyens d'étirage et de

   tension (40, 42, 44).
6. 6.- Procédé selon l'une quelconque des reven-

   dications 1 à 5, caractérisé en ce que la matière plastique est un

   film de chlorure de polyvinyle.
7. 7.- Procédé selon l'une quelconque des reven-

   dications 1 à 6, caractérisé en ce que la matière plastique est

   constituée par un copolymère de polypropylène et de polybutylène.

   18. -
8. 8.- Procédé selon l'une quelconque des reven-

   dications 1 à 7, caractérisé en ce que le matériau est constitué par

   un filet de matière plastique.
9. 9.- Procédé selon l'une quelconque des reven-

   dications 1 à 8, caractérisé en ce que la matière plastique est étirée

   dans une plage de l'ordre de 200 % à 300 %.
10. 10.- Procédé selon l'une quelconque des reven-

    dications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape supplé-

    mentaire consistant à faire passer le matériau tendu et étiré à tra-

    vers un mécanisme d'accumulation (110) accumulant par anticipation le matériau tendu à l'apporche du passage d'un coin (131) de la charge

    (130) de manière à obtenir un recouvrement uniforme.
11. 11.- Procédé selon l'une quelconque des reven-

    dications 1 à 10, pour enrouler en spirale un fil tendu et étiré

    sur une marchandise (130) constituée par plusieurs charges élémen-

    taires, de manière à former un emballage unique, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à tirer le film (33) d'un rouleau de film (32) au moyen de rouleaux moteurs (40, 42, 44) et à maintenir le film (33) au voisinage de la charge (130); à actionner les rouleaux moteurs (42, 44) de manière à entraîner le film à une vitesse aval supérieure à la vitesse amont de manière à produire un étirement du film au-delà de son point de limite élastique et à augmenter ainsi le module de résistance du film tout en isolant la charge de la force de tension et en faisant simultanément tourner cette charge; à envelopper la charge en spirale; à fixer la largeur d'entrée ou extréminté avant du film à la largeur de sortie ou extréminté arrière de celui-ci; et à couper le film entre le rouleau (32) de matériau et la partie fixée

    du film.
12. 12.- Procédé selon la revendication 11, carac-

    térisé en ce que l'étape de fixation consiste à attacher ensemble les première et seconde configurations en forme de corde, au moyen

    d'une pièce de matériau entourant ces configurations.
13. 13.- Appareil pour la mise en oeuvre du procé-

    dé selon l'une quelconque des revendications 1 ' 12 consistant à

    emballer une marchandise (130) constituée de plusieurs charges élémentaires au moyen d'un film unique de matière plastique étirable formant un recouvrement, appareil caractérisé en ce qu'il comprend un chassis (12) des moyens de dévidage (42,44) montés sur ce chassis, ces mcyens de dévidage permettant de maintenir un rouleau de film 19. -

    de matière plastique étirable (32) et comportant des moyens d'en-

    traînement (34, 22) un plateau tournant (120) destiné à recevoir et à supporter une charge (130) comprenant un certain nombre de charges

    élémentaires empilées au voisinage du chassis; des moyens d'entraîne-

    ment reliés au plateau tournant de manière à faire tourner celui-ci avec la charge qu'il porte; des moyens de pré-étirage (40) placés a une certaine distance du plateau tournant; les moyens de dévidage de film (42, 44) se déplaçant au voisinage des moyens de pré-étirage (40) de façon que le rouleau de film rotatif (32) qu'ils portent vienne en contact avec les moyens de pré-étirage pour être entraîné par ceux-ci de manière à débiter le film de matière plastique, les moyens de pré-étirage comprenant des rouleaux moteurs espacés (40) entraînés à des vitesses constantes différentes de manière à venir en prise avec le film de matière plastique débité par le rouleau (32) ce film étant tiré des moyens de dévidage à une première vitesse et

    passant ensuite à une vitesse supérieure en aval, de manière à pro-

    duire une élongation du matériau au-delà de son point de limite élastique afin que ce matériau étiré s'enroule autour de la charge

    lorsque celle-ci tourne.
14. 14.- Appareil selon la revendication 13, carac-

    térisé en ce que les moyens de pré-étirage sont consitutés par deux rouleaux (40, 42) entraînés par un moteur (52) l'un de ces rouleaux étant relié, par des moyens de liaison (50) au rouleau amont (40) de façon que la vitesse de rotation du rouleau amont soit directement

    proportionnelle à la vitesse de rotation du rouleau aval (42).
15. 15.- Appareil selon l'une quelconque des reven-

    dications 13 et 14, caractérisé en ce que le rapport des vitesses de rotation entre les moyens de rouleau aval (42) et les moyens de roulea

    amont (40) est d'au moins 3 à 2.
16. 16.- Appareil selon l'une quelconque des reven-

    dications 13 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'ac-

    cummlateur (90) montés sur le chassis, ces moyens d'accumulateur comprenant un rouleau mobile (110) destiné à venir en contact avec le film et des moyens permettant d'amener ce rouleau mobile (110) contre le film pour compenser les différences de vitesses aux coins (131) d'une charge rectangulaire (130) en accumulant le film à l'endro des coins (131) et en restituant le film en excès sur les parois

    planes (132) de la charge.
17. 17. - Appareil selon l'une quelconque des reven dications 13 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (34,22) 20.- montés sur le chassis (10) pour amener le rouleau de film (32) contre

    le premier rouleau d'entraînement (40).
18. 18.- Appareil selon la revendication 17, carac-

    térisé en ce que les moyens sont constitués par un cylindre à fluide (34) associé à un bras (22).