EP0397579A1 - Procédé pour contrôler la température dans un four-tunnel ouvert à ses deux extrémités et dispositif pour la mise en oeuvre du procédé - Google Patents

Procédé pour contrôler la température dans un four-tunnel ouvert à ses deux extrémités et dispositif pour la mise en oeuvre du procédé Download PDF

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EP0397579A1
EP0397579A1 EP90401262A EP90401262A EP0397579A1 EP 0397579 A1 EP0397579 A1 EP 0397579A1 EP 90401262 A EP90401262 A EP 90401262A EP 90401262 A EP90401262 A EP 90401262A EP 0397579 A1 EP0397579 A1 EP 0397579A1
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EP
European Patent Office
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temperature
heating
tunnel oven
objects
blowing
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Ceased
Application number
EP90401262A
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German (de)
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Inventor
Jacques Fresnel
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Sleever International Co SA
Original Assignee
Sleever International Co SA
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B53/00—Shrinking wrappers, containers, or container covers during or after packaging
    • B65B53/02—Shrinking wrappers, containers, or container covers during or after packaging by heat
    • B65B53/06—Shrinking wrappers, containers, or container covers during or after packaging by heat supplied by gases, e.g. hot-air jets
    • B65B53/063—Tunnels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S29/00—Metal working
    • Y10S29/035—Shrink fitting with other step
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49863—Assembling or joining with prestressing of part
    • Y10T29/49865—Assembling or joining with prestressing of part by temperature differential [e.g., shrink fit]

Definitions

  • the present invention relates to the field of heat treatments of objects passing through a tunnel oven open at its two ends, and more precisely the temperature control in such tunnel ovens.
  • the tunnel ovens concerned usually comprise means for conveying the objects, heating or cooling means arranged along their side walls and means for blowing a gaseous fluid at a predetermined temperature in a direction substantially perpendicular to the direction of conveyance. items.
  • blowing of gaseous fluid for example air
  • gaseous fluid for example air
  • tunnel ovens can be used in such tunnel ovens as well for cooling as for heating of the conveyed objects, and it is in this broad acceptance that the term "tunnel oven "should be understood in the context of the present invention.
  • the invention relates more specifically to the latter case, but it will be understood that this is only a particular application of the temperature control method which is the subject of the said invention, and that the latter is in no way limited to such application.
  • These films are generally stretched essentially in the direction of the perimeter of the objects to be coated, so that they acquire a memory in the stretching direction (or percentage of shrinkage) of up to 70% (in fact the commonly used films have a percentage between 50 and 60%); the memory in the longitudinal direction, that is to say that corresponding to the height of the sheath section is only of the order of 3 to 7%.
  • Such films which generally are printed and / or decorated to serve as labels on the object to be coated, are called “mono-oriented” or “predominantly mono-oriented”. If crystal polyvinyl chloride films are used, printing can be done backwards, resulting in an external gloss combined with protection of the printing against the risk of erasure. Besides the decoration aspect, it can be a question of protection, not only for the inviolability of a container, but also as a barrier, for example to reduce perfume losses with a polypropylene packaging, or carbon dioxide losses for carbonated drinks in polypropylene terephthalate packaging.
  • the temperature must first be precise.
  • the temperature must then be constant, because it is easy, for the specialist who knows the shrinkage curves of a film as a function of the temperature (see FIG. 5, the curves RL of longitudinal shrinkage and RT of corresponding transverse shrinkage).
  • the curves RL of longitudinal shrinkage and RT of corresponding transverse shrinkage see FIG. 5, the curves RL of longitudinal shrinkage and RT of corresponding transverse shrinkage.
  • This temperature must also be uniform over the entire surface of the film.
  • This temperature should finally be as low as possible.
  • the strong mono-orientation of the film makes it possible, for example, to release 50% of transverse retraction for only 7 to 8% of longitudinal retraction.
  • the temperature to which the film is heated were to notably exceed that which makes it possible to release 50% of transverse retraction, in addition to the fact that one could not obtain these 50%, one would increase the percentage of longitudinal retraction.
  • the transverse retraction on longitudinal retraction ratio would then decrease, to reach a value resulting in an uncontrolled deformation of the impression, since a point of the decoration would move at the same time on a vertical axis and a horizontal axis, its position then becoming completely random. Under these conditions, the decoration cannot be amplified in both directions when it is printed to take account of the shrinkage of the film.
  • the applicant has proposed to inject a gaseous fluid between the object and the loose sleeve to be shrunk in order to inflate the sleeve and keep it out of contact with the object to be coated, the temperature of the gaseous fluid being chosen to be significantly lower than that of the softening of the film constituting the sleeve, which allows the temperatures of the inner and outer faces of the sleeve to be progressively balanced, and the thermal gradient in the film to be controlled in order to achieve film-object contact at the desired instant (see this effect the French Patent N ° 2 588 828).
  • this temperature control is crucial in order to achieve effective shrinkage of the sleeve by simultaneously bringing the inner and outer faces of said sleeve to the same predetermined temperature, which is precisely that corresponding to the separation between the elastic zone and the amorphous zone. of the film.
  • the object of the invention is to propose a method and an implementation device for precisely controlling the temperature in a tunnel oven open at its two ends, in order to resolve the aforementioned difficulties.
  • Another object of the invention is to propose a method and a device which are both simple and reliable, and which in particular make it possible to ensure a perfectly homogeneous retraction for a heat-shrinkable sleeve, without deformation of the impressions, or formation of folds, crimps or craters, regardless of the shape and size of the object to be decorated and / or protected.
  • another object of the invention is to be able to operate this controlled shrinkage at average temperatures at the surface of the film, for example 100 ° C., which avoids the many aforementioned drawbacks of random retractions under temperatures conventionally reaching 180 to 250 ° C., and furthermore reduces the energy consumption as well as the length of the retraction tunnel oven used.
  • the transverse movement of the heating or cooling means is organized symmetrically with respect to the median plane of the tunnel oven on either side of which the side walls of said tunnel oven are arranged; in particular, the transverse displacement of the heating or cooling means is obtained by moving two lateral boxes on the inner face of which said means are arranged. More specifically, it will be interesting to organize these transverse displacements so that its value varies linearly as a function of the difference detected between the sensed temperature and the predetermined temperature.
  • the temperature is sensed in said particular zone of the tunnel oven in the vicinity of the passage of the objects, as far as possible from the heating or cooling means; in particular, the temperature is sensed using a fixed thermo-probe which is protected against the direct action of the heating or cooling means.
  • said predetermined temperature will be chosen to produce a homogeneous retraction of the sleeve when the object coated with its sleeve enters said particular zone of the tunnel oven where a constant temperature environment is ensured by the controlled transverse displacement of the heating means.
  • the objects are also subjected to a blowing of gaseous fluid in a direction essentially perpendicular to the direction of conveying of said objects to achieve a prior swelling of each sleeve when the corresponding object enters the particular zone of the tunnel oven, the blowing taking place at said predetermined temperature in said particular zone; in particular, the blowing of gaseous fluid is carried out by directing a flow of gaseous fluid from above the objects, according to a flow of generally vertical direction.
  • the object coated with its sleeve undergoes preheating by the action of the sole means of heating said tunnel oven, in order to reach a temperature very close to the sleeve retraction point.
  • the object on which the sleeve is retracted undergoes heating by the action of the heating means of said tunnel oven and of a means of additional blowing, to be brought for a short time to a high temperature, significantly higher than the predetermined temperature of the gaseous fluid, which corresponds to a finishing or smoothing phase.
  • the invention also relates to a device for implementing the above method, and intended to equip a tunnel oven comprising means for conveying objects, heating or cooling means arranged along its two side walls, between which pass the conveyed objects, characterized in that it comprises a temperature sensing member arranged in a particular zone of the tunnel oven where a predetermined temperature is sought, at least one carriage supporting the heating or cooling means, said carriage being movable transversely in a direction essentially perpendicular to the conveying direction of the objects, and motorized drive means for automatically moving said carriage when the temperature sensed by said member deviates from said predetermined temperature, with a view to bringing it closer or mutual distance from said heating or cooling means stiffening.
  • the mobile carriage carries a lateral box on the inner face of which are arranged heating or cooling means, so that the controlled transverse movement relates to said side box of the tunnel oven.
  • the device comprises two carriages supporting the heating or cooling means associated with each of the side walls of the tunnel oven, the transverse movement of said carriages being organized symmetrically with respect to the median plane of the tunnel oven. on either side of which the side walls of said tunnel oven are arranged.
  • the two movable carriages move on associated transverse rails provided in the lower part of the tunnel oven, below the means for conveying objects, said mobile carriages being further connected to the motorized drive means by a coupling means. common.
  • the motorized drive means consist essentially of a motor-reduction unit, the coupling means preferably being in the form of a continuous transverse chain driven by said motor-reduction unit and each strand of which carries a mobile cart.
  • the geared motor assembly to include an electric motor, the control of which is connected to the temperature sensing member by means of an associated temperature regulator, and a reducer at the outlet of which there is provided a pinion meshing with a continuous transverse chain integral with the carriages; in particular, the connection of the geared motor assembly with the drive pinion and with the temperature regulator of the temperature sensing member is such that the displacement of each of the carriages varies linearly as a function of the deviation of temperature detected by said temperature sensing member, for example one mm per degree Celsius.
  • the temperature sensing member is a fixed thermo-probe connected to a temperature regulator, said thermo-probe having a means of protection against the direct action of the heating or cooling means.
  • thermo-probe is housed in an open protective tube in which there is a vacuum, and the open lower end of the protective tube is beveled, being turned towards the side of the conveyed objects;
  • the protective tube is a quartz tube connected to a suction venturi.
  • the device comprises heating means arranged along the two side walls of the tunnel oven essentially constituted by heating elements, for example emitters with infrared radiation.
  • the device also comprises means for blowing towards the conveyed objects a gaseous fluid in a direction essentially perpendicular to the conveying direction, the blowing taking place in said particular zone of the tunnel oven, at said predetermined temperature associated with controlled transverse movement of the heating elements.
  • the blowing means comprise a blowing box having an elongated slot below to produce a continuous air gap, said blowing box being disposed above the tunnel oven in order to direct a flow of gaseous fluid from above the objects, in a generally vertical directional flow.
  • the blowing box comprises a succession of registers making it possible to vary the air flow rate according to different longitudinal zones of the tunnel oven, and it is supported by a bracket, with the possibility of a height and / or longitudinal adjustment. of the position of said blowing box.
  • the device also comprises, downstream of the blowing box, an additional blowing member, for example of the fan-extractor type, allowing possible final overheating of the objects.
  • the temperature control device is fitted here with a tunnel oven 101 comprising means for conveying 102 objects 103, and heating means 104 arranged along its side walls 106.
  • the means 104 will be replaced by any means, such as forced air, making it possible to cool the atmosphere.
  • control device will be described here in the context of its particular application to the shrinking of a heat-shrinkable sleeve on an object to be decorated or protected, application in which the sleeve loosely threaded on the object is heated to a temperature higher than that of the softening of the film constituting said sleeve on said object.
  • the tunnel oven 101 has two side walls 106 made in the form of a box, the length and height of which depend on the object on which a heat-shrinkable sleeve 107 can be retracted, and on the required rate.
  • a series of heating elements 104 which may be emitters with infrared radiation, have been arranged. These transmitters are distributed over the height of the objects concerned, according to one or more series of superimposed elements.
  • these elements are connected to a temperature control device (not shown) either individually or in groups, with a thermo-probe incorporated 190 into the element or group of elements concerned (these thermo-probes do not are visible only in FIG. 2): this is a simple conventional regulation of the heating means of such tunnel ovens.
  • these infrared radiation emitters could be replaced by any equivalent means, and possibly be supplemented by flaps for distributing the flow of hot air.
  • the conveying means 102 are illustrated here in the form of an endless conveyor, but it is naturally possible to use as a variant a chain provided with devices allowing the gripping of objects and animated by a continuous movement or step by step, all by keeping the objects in a fixed position or by rotating the said objects on themselves.
  • the objects to be coated 103 circulate on the endless conveyor 102 after removal of a loose sleeve 107 around each object by a machine known per se, this removal being carried out before the object enters the tunnel oven 101.
  • the temperature prevailing in a particular zone of the tunnel oven 101 is detected where a predetermined temperature is sought, and a transverse movement of the heating means 104 is organized in a direction essentially perpendicular to the conveying direction of the objects 103, using a servo control such that said heating means move automatically, according to a reconciliation or mutual reciprocation, when the sensed temperature deviates from said predetermined temperature, which has the effect of permanently ensuring for the object or objects concerned a constant temperature environment in this zone of the tunnel oven.
  • the device comprises, in accordance with an essential aspect of the invention, a temperature sensing member 108 arranged in a particular zone of the tunnel oven where a predetermined temperature is sought, at least a carriage 109 supporting the heating means 104, said carriage being movable transversely in a direction substantially perpendicular to the direction of conveying objects 103, and motorized drive means 110 for automatically moving the carriage 109 when the temperature sensed by the member 108 deviates from said predetermined temperature, for the purpose of bringing the heating means together or away from each other.
  • the transverse movement of the heating elements 104 is organized symmetrically with respect to the median plane P of the tunnel oven 101 on either side of which the side walls 106 of said tunnel oven are arranged. Indeed, the approximation or the distance of the heating elements 104 is thus always carried out by the same quantity, which preserves the homogeneity of the temperature in the tunnel oven. As a result, during operation, there is a permanent transverse floating, with small corrective oscillating movements, for the heating elements 104.
  • the heating elements 104 here produced in the form of infrared elements, are usually supported by candles in the lateral boxes 106. As a result, it is simpler to organize the transverse movement of the heating elements 104 by moving the two lateral boxes 106 on the inner face of which said elements are arranged.
  • the transverse movement of the heating elements 104, or more precisely in this case of the side boxes 106 carrying said heating elements, will preferably be organized so that its value varies linearly as a function of the difference detected between the sensed temperature and the temperature predetermined.
  • the temperature is preferably sensed by the fixed thermo-probe 108 in the aforementioned particular zone of the tunnel oven 101 in the vicinity of the passage of the objects 103, as far as possible from the heating elements 104.
  • the thermoprobe 108 protected against the direct action of the heating means.
  • At least one movable carriage 109 is provided carrying a lateral box 106 on the inner face of which the heating elements 104 are arranged, so that the controlled transverse movement concerns said lateral box of the tunnel oven 101. It is however advantageous to provide two carriages 109 supporting the heating means 104 associated with each of the side walls of the tunnel oven 101, the transverse movement of said carriages being organized symmetrically with respect to the median plane P of the side tunnel oven and other of which are arranged the side walls of said tunnel oven.
  • FIGS. 1 and 2 Such an embodiment is illustrated in FIGS. 1 and 2, and the drive means associated with the controlled lateral displacement of each of the boxes will be described in more detail with reference to the partial view of FIG. 3.
  • Each lateral box 106 is supported by a small column 122 whose base is fixed to a support plate 120.
  • Each of the support plates slides on transverse rails 111 provided on an associated plate 112, by means of associated jumpers 117.
  • the two movable carriages 109 thus move on associated transverse rails 111, which are here provided in the lower part of the tunnel oven, below the means 102 for conveying objects.
  • the movable carriages 109 are also connected to the motorized drive means 110 by a common coupling means 113.
  • the coupling means 113 is produced in the form of a continuous transverse chain of which each strand carries a carriage mobile 109: more precisely, one 117 of the two jumpers associated with each mobile carriage is secured by a tab 118 to the continuous transverse chain 113, while the other 119 of these jumpers simply serves as a sliding support. It is thus ensured that the two mobile carriages 109, and therefore the side boxes 106 that they support, are movable transversely by the same amount relative to the median plane P, as shown by the double arrow 127.
  • the motorized drive means 110 here essentially consist of a geared motor assembly 114, 115: this geared motor assembly comprises an electric motor 114, the control of which is connected to the thermo-probe 108 by the through an associated temperature regulator (not shown here), and a reduction gear 115 at the outlet of which a pinion 116 is provided meshing with the continuous transverse chain 113.
  • the continuous transverse chain 113 passes over the pinion 116, and at its other end on a pinion 121 which will preferably be connected to a chain tensioning member.
  • thermo-probe 108 connections of the geared motor assembly 114, 115 with the drive pinion 116 and with the temperature regulator of the thermo-probe 108 are such that the displacement of each of the carriages 109, and therefore of the lateral boxes 106 that they support, varies linearly as a function of the temperature difference detected by said thermo-probe, for example of one mm per degree Celsius.
  • an electric gear motor comprising a large reduction, in order to have very slow movements, perfectly controlled: in particular, a reduction of 1: 5000, providing linear displacements of the order of 2 cm / min, can give excellent results in such an application.
  • the motor-reducer assembly could be replaced by any equivalent mechanical means, such as a screw with two reverse threads, the axis of which would then be perpendicular to the axis of the output shaft of the reducer previously described. .
  • the advantage of such a variant is that the screw with reverse threads performs the reduction itself, but such a screw remains difficult to produce.
  • thermoprobe 108 we will now describe more precisely the structure of the thermoprobe 108 with reference to FIG. 4.
  • thermo-probe 108 which is fixed, and protected against the direct action of the heating elements 104.
  • thermo-probe fixed 108 connected to a temperature regulator, has a means of protection against the direct action of the heating elements 104, preferably being housed in an open protective tube such as the tube 180, in which there is a vacuum.
  • the thermoprobe 108 thus comprises a body 191 extended below by a capillary 181 whose free end 182 constitutes the temperature sensing tip.
  • the body 191 is fixed in a T-fitting 184, which supports the protective tube 180, and also serves as connection, by its lateral branch 186, to a hose 187 leading to a suction venturi 188.
  • the suction venturi 188 being part of a circuit 189, of conventional use to create a vacuum in a circuit, thanks to a connection at the level of the neck of the venturi.
  • the protective tube 180 is preferably made of quartz, to correctly resist the action of the heating elements 104, and it is interesting to observe that its open lower end 183 at a bevel, being turned towards the side of the conveyed objects 103: thus , the bevel provided below the opening of the tube 180 makes it possible both to achieve excellent protection of the probe against the direct action of the heating elements 104, and to admit an air flow (arrows 131) which corresponds with excellent precision with the air which was in the vicinity of the object, that is to say precisely with the air whose temperature is to be measured.
  • thermo-probe 108 is shown here only by the outlet hose 185 from the body 191 of said thermo-probe.
  • the predetermined temperature itself in fact varies according to the temperature of the workshop where the shrinking operations are carried out, so it will be advantageous to organize the control so that the sum of the workshop temperature and said predetermined temperature is permanently essentially constant.
  • thermoprobe 108 is carried by a support 192 here connected to the support for means for blowing a gaseous fluid.
  • the thermo-probe 108 will naturally be mounted on its support 192 with multiple possibilities of positional adjustment, in order to have the bevelled opening 183 of the protective tube 180 in the best possible place.
  • the controlled transverse movement of the heating elements 104 constitutes an essential characteristic of the method of the device of the invention, this transverse movement being shown diagrammatically by the arrows 126 in FIG. 1. Indeed, it is essentially thanks to this controlled transverse movement of the elements heaters 104 that it is possible to provide an environment at constant temperature in the particular area of the tunnel oven 101 into which the object 103 coated with its sleeve 107 penetrates, which makes it possible to produce a homogeneous retraction of said sleeve on said object.
  • the objects 103 are also subjected to a blowing of gaseous fluid in a direction essentially perpendicular to the conveying direction of said objects to achieve prior swelling of each sleeve.
  • the blowing takes place in particular at said predetermined temperature in this particular zone.
  • the blowing of gaseous fluid will be carried out by directing a flow or gaseous fluid over objects 103 conveyed essentially horizontally, in a flow of generally vertical direction.
  • the device of the invention also includes means 105 for blowing a gaseous fluid towards the conveyed objects 103, as indicated above.
  • the blowing means 105 essentially comprise a blowing box 150 having an elongated slot 151 below to produce a continuous air gap, said blowing box being disposed above the tunnel oven 101 in order to direct a flow or gaseous fluid over the top objects 103, in a generally vertical directional flow.
  • the blowing box is equipped with an internal grid 149, arranged essentially in a horizontal plane, and whose function is twofold: this grid makes it possible to standardize the flow of the gaseous fluid, which allows to obtain a regular flow, and also allows to break the high speed of the fluid when using a blower, as it is the case here.
  • the blowing box 150 is provided with connection sleeves 155 on top of which are connected associated pipes 156.
  • the blowing means illustrated here naturally only constitute an example, a motor 157 mounted on a base 158 is thus distinguished, and actuating a fan 159, at the outlet of which is provided a box of heating resistors 160, the outlet tips 161 of which are connected to the above-mentioned pipes 156. It will naturally be expected to be able to adjust the heating means of the box 160, so that the temperature of the air thus blown effectively corresponds to the predetermined temperature which is sought.
  • each of the pipes 156 may for example be produced by drawers 162 associated with each of the connection end pieces 155, the drawers 162 each being equipped with a register 163 produced in the form of a movable plate which is pulled more or less in the manner of a completely conventional diaphragm. It is thus possible to dose the blown air flow according to successive longitudinal zones, the adjustment being able to prove to be advantageous in certain applications (the adjustment of the registers 163 is shown diagrammatically by the arrow 128 in FIG. 1).
  • the blowing box 150 is supported by a bracket 173, 174, with the possibility of a height and / or longitudinal adjustment of the position of said blowing box.
  • the blowing box 150 is fixed on a support 152 having a longitudinal connecting bar 153 which slides in a C-shaped slide 154 secured to a support head 174 making part of the gallows.
  • the support 152 can also also support the thermo-probe 108, as illustrated in FIG. 1.
  • Such an assembly allows a longitudinal assembly of the blowing box 150, shown diagrammatically in FIG. 2 by the arrow 130.
  • the views of Figures 1 and 2 illustrate a simple embodiment allowing such height adjustment.
  • the blowing box 150 is indeed here supported by a bracket in a head 174 already mentioned, which is slidably mounted on two vertical branches 173, with interposition of guide rollers 175.
  • the adjustment will be obtained by any conventional mechanical means, for example with the worm screw system illustrated here: this system comprises an adjustment flywheel 177 and a bevel gear 178, mounted on a horizontal plate 176, with an output worm screw 179 leading to a nut 171 carried by a plate upper 172 secured to the support head 174.
  • the blowing box 150 can thus be perfectly positioned above the objects passing through the tunnel oven, to inject a gas medium brought to the top of these objects brought to the desired predetermined temperature.
  • blowing box 150 is here connected to a common fan 159 by associated connection pipes 156, but it is obvious that it will be possible to provide several independent fans associated with independent air supply circuits. As a variant, provision may also be made for placing the fan 159, and the associated resistance box 160 with the support head 174, which provides several advantages. Indeed, with such an arrangement, the fan is completely protected in a closed enclosure, which allows filtering of the blown air, isolating it from any dust passing at ground level; in addition, the connection pipes 156 can be produced with much shorter dimensions.
  • blowing means which have just been described nevertheless make it possible, in the particular application for the shrinkage of a heat-shrinkable sleeve on an object, to obtain an extremely favorable bloating effect of said sleeve before that -It is not retracted on the object.
  • This bloating effect is very advantageous, because it makes it possible to solve a difficulty which specialists in the field knew well.
  • an additional blowing member 123 mounted downstream of the blowing box 150, for example made in the form of a fan-extractor, to allow possible final overheating of objects 103.
  • Such a member of additional blowing has the function of bringing the object on which the sleeve is retracted, for a short time, to a high temperature (markedly higher than the predetermined temperature mentioned above in the retraction zone), which corresponds to a finishing phase or smoothing.
  • the blowing member 123 has been produced in the form of a downstream compartment 125 of the blowing box 150, supplied by a clean connection pipe 124. It goes without saying, however, that provision may be made a separate box, with its own power supply and heating means with electrical resistances.
  • the temperature of the air blown in by this additional blowing means 123 will moreover preferably be controlled using a thermo-probe placed inside the outlet nozzle (not shown here).
  • the inlet and outlet areas of the tunnel oven 101 in particular, before reaching the area of the tunnel oven concerned by the blowing of the gaseous fluid, provision may be made that the object 103 coated with its sleeve 107 undergoes preheating by the action of the only heating elements 104 of said tunnel oven, to reach a temperature very close to the point of retraction of the sleeve.
  • the object on which the sleeve 107 is retracted may be subjected to heating by the aforementioned additional blowing means 123, while being brought for a short time to a high temperature, significantly higher than the predetermined temperature of the gaseous fluid, which corresponds to a finishing or smoothing phase.
  • the method of the invention, and the associated implementation device thus make it possible to operate the perfectly homogeneous retraction of a heat-shrinkable sleeve, thanks to a constant and precise control of the temperature in the tunnel oven.
  • the control of the thermal field thus avoids any blowing in of air at an excessive temperature, in the case where such a blowing is planned, which would have the consequence of rendering inhomogeneous the shrinking due to the temperature differences between the inner and outer faces of the heat-shrinkable sleeve, and further retract the top of the sleeve before the bottom thereof, which would block the passage of air and hinder the retraction of the lower part of the sleeve. It also avoids blowing air at an insufficient temperature, which would have the consequence of making the shrinkage of the sleeve inhomogeneous, and of sealing the lower part of the sleeve due to premature shrinkage of this lower zone.
  • the invention thus makes it possible to solve in a particularly simple and effective manner the thermal problem which it is necessary to solve in order to control the shrinking operation, by managing to perform in a critical zone of the tunnel oven, concerned by the shrinking of the sleeve. heat shrinkable, a temperature that is both precise, constant, and homogeneous. Such a control makes it possible to overcome as much as possible the inevitable external disturbances.

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  • Tunnel Furnaces (AREA)

Abstract

L'invention concerne le contrôle de la température dans un four-tunnel comportant des moyens de chauffage ou de refroidissement disposés le long de ses deux parois latérales entre lesquelles passent les objets convoyés. Selon l'invention, on capte la température régnant dans une zone particulière du four-tunnel, où une température prédéterminée est recherchée, et on organise le déplacement transversal des moyens de chauffage ou de refroidissement (104) perpendiculairement à la direction de convoyage des objets (103) à l'aide d'un asservissement faisant en sorte que ces moyens se déplacent automatiquement, selon un rapprochement ou un éloignement mutuel, lorsque la température captée s'écarte de ladite température prédéterminée : ceci a pour effet d'assurer en permanence pour le ou les objets concernés un environnement à température constante dans cette zone du four-tunnel.
Application notamment à la rétraction d'un manchon thermo-rétractable pour la décoration et/ou la protection de flacons, et au refroidissement de récipients en verre.

Description

  • La présente invention concerne le domaine des traitements thermiques d'objets passant dans un four-tunnel ouvert à ses deux extrémités, et plus précisément le contrôle de la température dans de tels fours-tunnels.
  • Les fours-tunnels concernés comportent habituellement des moyens de convoyage des objets, des moyens de chauffage ou de refroidissement disposés le long de leurs parois latérales et des moyens pour insuffler un fluide gazeux à une température prédéterminée dans une direction essentiellement perpendiculaire à la direction de convoyage des objets.
  • L'insufflage de fluide gazeux, par exemple d'air, peut être utilisé dans de tels fours-tunnels aussi bien pour un refroidissement que pour un chauffage des objets convoyés, et c'est dans cette acceptation large que le terme "four-tunnel" devra être compris dans le cadre de la présente invention.
  • De nombreux domaines d'applications peuvent être en fait concernés, et l'on peut citer, pour le refroidissement, le cas de bouteilles en verre qu'il convient de refroidir de manière contrôlée après cuisson principalement en vue de leur allègement, et pour le chauffage le cas de l'application d'un tronçon de gaine ou manchon thermorétractable sur un objet, cas dans lequel le manchon, enfilé de façon lâche sur l'objet à décorer et/ou protéger, est chauffé à une température supérieure à celle du ramollissement du film constitutif pour sa rétraction sur ledit objet.
  • L'invention concerne plus spécialement ce dernier cas, mais on comprendra qu'il ne s'agit que d'une application particulière du procédé de contrôle de la température faisant l'objet de ladite invention, et que celle-ci n'est nullement limitée à une telle application.
  • Il est aujourd'hui bien connu d'utiliser certains films plastiques, de les imprimer ou non, et de les former en tube en scellant les deux bords rabattus l'un sur l'autre de la bande, afin de pouvoir décorer et/ou protéger un objet, ou plus particulièrement l'emballage d'un produit.
  • C'est ainsi que l'on munit de plus en plus des récipients tels que bouteilles, bombes, aérosols, flacons, boîtes de conserves et autres objets d'emballage, d'un manchon ou fourreau protecteur, ou encore d'une bague d'inviolabilité, en matière plastique thermorétractable. Ce manchon est disposé autour du récipient et, après chauffage extérieur à une température supérieure à celle du ramollissement, il doit épouser avec le minimum de déformation le contour du récipient (voir par exemple le Brevet Français N° 2 346 129 et le Brevet Allemand N° 26 10 051). Pour réaliser de tels fourreaux rétractables, on utilise des films plastiques (généralement en chlorure de polyvinyle) auxquels une mémoire est conférée lors de leur fabrication, et en général qualifiés de rétractables. Ces films sont en général étirés essentiellement dans le sens du périmètre des objets à revêtir, de façon à ce qu'ils acquièrent une mémoire dans la direction d'étirage (ou pourcentage de rétraction) pouvant aller jusqu'à 70 % (en fait les films couramment utilisés possèdent un pourcentage compris entre 50 et 60 %) ; la mémoire dans le sens longitudinal, c'est-à-dire celui correspondant à la hauteur du tronçon de gaine n'est quant à elle que de l'ordre de 3 à 7 %.
  • On sait en effet que pour conférer une mémoire à un film de matière plastique (en chlorure de polyvinyle, polystyrène ou polyester par exemple), celui-ci doit être chauffé à une température très précise, choisie généralement inférieure au point de transition vitreux de la matière plastique délimitant la zone amorphe et la zone élastique, tandis qu'on le soumet à une traction transversale et/ou longitudinale. En chauffant le film, on provoque son ramollissement, autorisant le fluage des molécules et permettant ainsi d'augmenter les dimensions initiales du film, mais en contrepartie avec une réduction de l'épaisseur initiale dudit film.
  • De tels films, qui généralement sont imprimés et/ou décorés pour servir d'étiquettes sur l'objet à revêtir, sont dits "mono-orientés" ou "à mono-orientation prépondérante". Si l'on utilise des films en chlorure de polyvinyle cristal, l'impression peut être réalisée à l'envers, d'où un brillant extérieur allié à une protection de l'impression contre les risques d'effacement. Outre l'aspect décoration, il peut être question de protection, non seulement pour l'inviolabilité d'un contenant, mais aussi comme barrière, par exemple pour réduire les pertes de parfum avec un emballage en polypropylène, ou des pertes de gaz carbonique pour les boissons gazeuses dans des emballages en téréphtalate de polypropylène.
  • Une telle application a trouvé un large débouché dans la vente des produits offerts au grand public, car elle permet notamment une grande richesse de décoration, avec reproduction éventuelle de clichés photogra­phiques, et une utilisation pour des objets de contours très variés.
  • Si les techniques de fabrication des films rétractables, leur impression et leur mise en tube, ainsi que la pose des manchons autour des objets ou emballages sont aujourd'hui pratiquement maîtrisées, il n'en va pas de même pour l'opération de rétraction desdits manchons, et ce d'autant plus que l'objet ou l'emballage présente une section irrégulière de forme triangulaire, carrée ou rectangulaire, avec des faces présentant des zones convexes et/ou concaves.
  • Il est en effet impératif que la rétraction s'effectue de manière uniforme autour de l'objet ou de l'emballage, c'est-à-dire sans pli, ni frisure, ni cratère de la gaine, et sans déformation des impressions réalisées sur le film, ce qui, outre l'aspect purement esthétique a également un effet sur l'utilisation directe (lecture des codes Barres, mentions légales, ou notices d'emploi par exemple).
  • Les difficultés rencontrées pour maîtriser l'opération de rétraction proviennent en grande partie de problèmes d'ordre essentiel­lement thermique, car la température à laquelle le film est chauffé doit alors être à la fois précise, constante, et homogène sur toute la surface dudit film, et en outre aussi basse que possible.
  • La température doit tout d'abord être précise.
  • En effet, il faut savoir que quelques degrés seulement séparent la zone élastique de la zone amorphe, et que chaque film plastique possède, selon sa nature et sa formulation, son propre point de ramollissement et sa température de séparation entre la zone élastique et la zone amorphe. La connaissance de la température correspondant au début de la zone amorphe est d'une importance primordiale pour opérer la rétraction d'un film, car le film restitue sa mémoire tant que sa température reste inférieure à celle du début de la zone amorphe, la mémoire acquise dans la zone élastique étant au moins partiellement perdue si cette température est dépassée.
  • A titre d'exemple, un film dont le début de la zone amorphe se situe à 110°C et possédant une mémoire lui confèrant une capacité de rétraction de 50 %, ne pourra pas restituer ce pourcentage si la température de 110°C est dépassée. Il ne serait donc pas possible dans un tel cas, pour un objet dont la forme nécessite du fait de sa section de disposer de 50 % de taux de rétraction, de conformer le film sur l'objet de façon satisfaisante. De nombreux types d'objets seraient donc ainsi exclus de la possibilité de pouvoir être revêtus d'un manchon thermorétracté.
  • La température doit ensuite être constante, car il est aisé, pour le spécialiste qui connaît les courbes de rétraction d'un film en fonction de la température (voir figure 5, les courbes RL de rétraction longitudinale et RT de rétraction transversale correspondantes), de comprendre qu'à un instant donné, si le film est soumis à une température de 80°C, il est possible d'obtenir un pourcentage de rétreint qui est aux environs de 32 % dans le sens transversal, mais que si à un autre instant la température n'est plus que de 75°C, la partie du film qui aura été soumise à cette température ne pourra subir qu'un pourcentage de rétreint de 20 %, dans le sens transversal : une telle différence au niveau du pourcentage de rétreint (ou taux de rétraction) pour un si faible écart de température montre bien la nécessité d'avoir une température constante.
  • Cette température doit aussi être homogène sur toute la surface du film.
  • En effet, conformément à la courbe de rétraction précitée, et dans le cas d'un objet à section simple et droite, si on réalise simultané­ment en deux points du film les conditions des points précités (sur la courbe RT de figure 5, le point A 80°C ; 32 % d'une part, et le point B 75°C ; 20 % d'autre part), la rétraction ne sera pas du même pourcentage aux deux points du film, et on constatera alors une distorsion ou déformation de l'impression.
  • Il faut aussi signaler qu'en dépit d'une homogénéité de température également constante, on peut enregistrer une perte de calories au niveau du film, consécutive au fait que le film, dans le cas d'un objet à forme concave, pourra être partiellement appliqué sur la surface dudit objet et partiellement être dans le vide. Par son contact avec la surface de l'objet, les calories reçues par le film seront transférées à l'objet lui-même, provoquant alors les conséquences qui ont été signalées pour les points A et B précités.
  • Cette température doit enfin être aussi basse que possible.
  • En effet, la forte mono-orientation du film permet de libérer par exemple 50 % de rétraction transversale pour seulement 7 à 8 % de rétraction longitudinale. Par contre, si la température à laquelle le film est chauffé venait à excéder notablement celle qui permet de libérer 50 % de rétraction transversale, outre le fait que l'on ne pourrait pas obtenir ces 50 %, on augmenterait le pourcentage de rétraction longitudinale. Le rapport rétraction transversale sur rétraction longitudinale diminuerait alors, pour atteindre une valeur se traduisant par une déformation incontrôlée de l'impression, puisqu'un point du décor se déplacerait en même temps sur un axe vertical et un axe horizontal, sa position devenant alors totalement aléatoire. Dans ces conditions, on ne peut amplifier le décor dans les deux directions lors de son impression pour tenir compte de la rétraction du film.
  • Les considérations ci-dessus montrent qu'il est en réalité essentiel de pouvoir contrôler la température avec une grande précision dans le four-tunnel utilisé.
  • Pour tenter de résoudre certaines des difficultés rappelées ci-dessus, divers moyens ont été préconisés, comme par exemple : l'utilisation de fours-tunnels à zones multiples de préchauffage-rétreint avec des tubes flexibles de soufflage d'air (Brevet Européen N° 0 058 602), ou encore la réalisation de plis rentrants en contact avec la surface des objets sur le périmètre du manchon à rétreindre. On peut citer aussi le Brevet Français N° 2 328 614.
  • Plus récemment, la demanderesse a proposé d'insuffler un fluide gazeux entre l'objet et le manchon lâche à rétreindre pour gonfler le manchon et le maintenir hors de contact avec l'objet à revêtir, la température du fluide gazeux étant choisie nettement inférieure à celle du ramollissement du film constitutif du manchon, ce qui permet d'équilibrer progressivement les températures des faces intérieure et extérieure du manchon, et de contrôler le gradient thermique dans le film pour réaliser le contact film-objet à l'instant désiré (voir à cet effet le Brevet Français N° 2 588 828).
  • Cette solution est intéressante, mais ne résoud pas le problème du contrôle de la température dans le four-tunnel, dans la zone concernée par les moyens d'insufflage du fluide gazeux.
  • Or ce contrôle de température est crucial pour parvenir à réaliser effectivement la rétraction du manchon en portant en même temps les faces intérieure et extérieure dudit manchon à une même température prédéterminée, qui est précisément celle correspondant à la séparation entre la zone élastique et la zone amorphe du film.
  • Un tel contrôle dans les fours-tunnels est très délicat à réaliser en raison des nombreuses perturbations extérieures bousculant en permanence le niveau thermique de l'environnement dans la zone concernée par les moyens d'insufflage.
  • Il est en effet aisé d'insuffler un fluide gazeux à une température constante prédéterminée, mais il est par contre pratiquement impossible de figer la température dans une zone donnée du four-tunnel, notamment en se calant sur une température correspondant à celle choisie pour la rétraction d'un manchon.
  • Or les spécialistes doivent inévitablement faire face à des perturbations extérieures qui sont d'origine variées. L'intérieur du four-tunnel est en effet soumis sur sa longueur à des courants de convexion qui déplacent en permanence les zones de températures (courants dus notamment à la température et au nombre des objets passant dans le four-tunnel et/ou à un appel d'air dans ledit four-tunnel). Il faut également mentionner l'inertie thermique du système de rétraction et celle du système de convoyage des objets.
  • Finalement, les spécialistes de ce domaine constatent un besoin réel d'une technique permettant de contrôler la température de manière satisfaisante.
  • L'état de la technique est également illustré par le Brevet Américain N° 4 198 560 décrivant un four-tunnel à réflecteurs chauffants dont l'inclinaison est réglable manuellement, le Brevet Français N° 2 565 553 (moyens de chauffage montés sur une potence articulée) ; on peut également citer les Brevets Allemands N° 28 52 967 et N° 20 24 239, et le Brevet Européen N° 0 128 056, dans lesquels sont décrits divers moyens mécaniques permettant de régler l'écartement de parois chauf­fantes en fonction de la géométrie extérieure des objects concernés.
  • L'invention a pour objet de proposer un procédé et un dispositif de mise en oeuvre pour contrôler avec précision la température dans un four-tunnel ouvert à ses deux extrémités, afin de résoudre les difficultés précitées.
  • Un autre objet de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif qui soient à la fois simples et fiables, et qui permettent notamment d'assurer une rétraction parfaitement homogène pour un manchon thermorétractable, sans déformation des impressions, ni formation de plis, frisures ou cratères, et ce quelles que soient la forme et la dimension de l'objet à décorer et/ou protéger.
  • Subsidiairement, dans le cadre de l'application particulière précitée, un autre objet de l'invention est de pouvoir opérer cette rétraction contrôlée sous des températures moyennes à la surface du film, par exemple 100°C, ce qui évite les nombreux inconvénients précités des rétractions aléatoires sous des températures atteignant classiquement 180 à 250°C, et de plus réduit la consommation d'énergie ainsi que la longueur du four-tunnel de rétraction utilisé.
  • Il s'agit plus particulièrement d'un procédé pour contrôler la température dans un four-tunnel ouvert à ses deux extrémités et dans lequel des objets se déplacent par l'action de moyens de convoyage, ledit four-tunnel comportant des moyens de chauffage ou de refroidissement disposés le long de ses deux parois latérales entre lesquelles passent les objets convoyés, caractérisé par le fait qu'il consiste à capter la température régnant dans une zone particulière du four-tunnel où une température prédéterminée est recherchée, et à organiser un déplacement transversal des moyens de chauffage ou de refroidissement dans une direction essentiellement perpendiculaire à la direction de convoyage des objets à l'aide d'un asservissement faisant en sorte que lesdits moyens de chauffage ou de refroidissement se déplacent automatiquement, selon un rapprochement ou un éloignement mutuel, lorsque la température captée s'écarte de ladite température prédéterminée, ce qui a pour effet d'assurer en permanence pour le ou les objets concernés un environnement à température constante dans cette zone du four-tunnel.
  • De préférence, le déplacement transversal des moyens de chauffage ou de refroidissement est organisé symétriquement par rapport au plan médian du four-tunnel de part et d'autre duquel sont disposées les parois latérales dudit four-tunnel ; en particulier, le déplacement transversal des moyens de chauffage ou de refroidissement est obtenu en déplaçant deux caissons latéraux sur la face intérieure desquels sont disposés lesdits moyens. Plus spécialement, il sera intéressant d'organiser ces déplacements transversaux de telle sorte que sa valeur varie linéairement en fonction de l'écart détecté entre la température captée et la température prédéterminée.
  • Avantageusement en outre, la température est captée dans ladite zone particulière du four-tunnel au voisinage du passage des objets, aussi loin que possible des moyens de chauffage ou de refroidissement ; en particulier, la température est captée à l'aide d'une thermo-sonde fixe qui est protégée contre l'action directe des moyens de chauffage ou de refroidissement.
  • Dans le cadre d'une application particulière du procédé, visant à appliquer un tronçon de gaine ou manchon thermorétractable sur un objet, et dans lequel le manchon, enfilé de façon lâche sur l'objet, est chauffé pour sa rétraction sur ledit objet, ladite température prédéterminée sera choisie pour produire une rétraction homogène du manchon lorsque l'objet revêtu de son manchon pénètre dans ladite zone particulière du four-tunnel où est assuré un environnement à température constante grâce au déplacement transversal asservi des moyens de chauffage.
  • De préférence alors, pendant leur passage dans le four tunnel, les objets sont également soumis à un insufflage de fluide gazeux dans une direction essentiellement perpendiculaire à la direction de convoyage desdits objets pour réaliser un gonflement préalable de chaque manchon lorsque l'objet correspondant pénètre dans la zone particulière du four-tunnel, l'insufflage se faisant à ladite température prédéterminée dans ladite zone particulière ; en particulier, l'insufflage de fluide gazeux est effectué en dirigeant un flux de fluide gazeux par le dessus des objets, selon un écoulement de direction générale sensiblement verticale.
  • Avantageusement en outre, avant de parvenir dans la zone du four-tunnel concernée par l'insufflage du fluide gazeux, l'objet revêtu de son manchon subit un préchauffage par l'action des seuls moyens de chauffage dudit four-tunnel, pour atteindre une température très proche du point de rétraction du manchon.
  • De préférence également, après la zone du four-tunnel concernée par l'insufflage du fluide gazeux, l'objet sur lequel le manchon est rétracté subit un chauffage par l'action des moyens de chauffage dudit four-tunnel et d'un moyen de soufflage supplémentaire, pour être porté pendant un court instant à une température élevée, nettement supérieure à la température prédéterminée du fluide gazeux, ce qui correspond à une phase de finition ou lissage.
  • L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité, et destiné à équiper un four-tunnel comportant des moyens de convoyage des objets, des moyens de chauffage ou de refroidissement disposés le long de ses deux parois latérales, entre lesquelles passent les objets convoyés, caractérisé par le fait qu'il comporte un organe de captage de température disposé dans une zone particulière du four-tunnel où une température prédéterminée est recherchée, au moins un chariot supportant les moyens de chauffage ou de refroidissement, ledit chariot étant mobile transversalement selon une direction essentiellement perpendiculaire à la direction de convoyage des objets, et des moyens motorisés d'entraînement pour déplacer automatiquement ledit chariot lorsque la température captée par ledit organe s'écarte de ladite température prédéterminée, en vue d'un rapprochement ou d'un éloigne­ment mutuel desdits moyens de chauffage ou de refroidissement.
  • De préférence, le chariot mobile porte un caisson lateral sur la face intérieure duquel sont disposés des moyens de chauffage ou de refroidissement, de façon que le déplacement transversal asservi concerne ledit caisson latéral du four-tunnel.
  • Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le dispositif comporte deux chariots supportant les moyens de chauffage ou de refroidissement associés à chacune des parois latérales du four-tunnel, le déplacement transversal desdits chariots étant organisé symétriquement par rapport au plan médian du four-tunnel de part et d'autre duquel sont disposées les parois latérales dudit four-tunnel. Avantageusement alors, les deux chariots mobiles se déplacent sur des rails transversaux associés prévus en partie inférieure du four-tunnel, en dessous des moyens de convoyage des objets, lesdits chariots mobiles étant en outre reliés aux moyens motorisés d'entraînement par un moyen de couplage commun.
  • De préférence alors, les moyens motorisés d'entraînement sont essentiellement constitués par un ensemble moto-réducteur, le moyen de couplage étant de préférence réalisé sous la forme d'une chaîne transversale continue entraînée par ledit ensemble moto-réduceur et dont chaque brin porte un chariot mobile.
  • Dans ce cas, il est intéressant que l'ensemble moto-réducteur comporte un moteur électrique dont la commande est reliée à l'organe de captage de température par l'intermédiaire d'un régulateur de température associé, et un réducteur à la sortie duquel est prévue un pignon engrénant avec une chaîne transversale continue solidaire des chariots ; en particulier, la liaison de l'ensemble moto-réducteur avec le pignon d'entraînement et avec le régulateur de température de l'organe de captage de température est telle que le déplacement de chacun des chariots varie linéairement en fonction de l'écart de température détecté par ledit organe de captage de température, par exemple d'un mm par degré Celsius.
  • Avantageusement en outre, l'organe de captage de tempéra­ture est une thermo-sonde fixe reliée à un régulateur de température, ladite thermo-sonde présentant un moyen de protection contre l'action directe des moyens de chauffage ou de refroidissement.
  • De préférence, la thermo-sonde est logée dans un tube protection ouvert dans lequel règne une dépression, et l'extrémité inférieure ouverte du tube protecteur est en biseau, en étant tournée du côté des objets convoyés ; en particulier, le tube protecteur est un tube en quartz relié à un venturi d'aspiration.
  • Dans le cadre d'une application particulière visant à appliquer un tronçon de gaine ou manchon thermorétractable sur un objet, en chauffant le manchon enfilé de façon lâche sur l'objet pour la rétraction dudit manchon sur ledit objet, il est intéressant que le dispositif comporte des moyens de chauffage disposés le long des deux parois latérales du four-tunnel essentiellement constitués par des éléments chauffants, par exemple des émetteurs à rayonnement infra-rouge.
  • De préférence alors, le dispositif comporte également des moyens pour insuffler vers les objets convoyés un fluide gazeux dans une direction essentiellement perpendiculaire à la direction de convoyage, l'insufflage se faisant dans ladite zone particulière du four-tunnel, à ladite température prédéterminée associée au déplacement transversal asservi des éléments chauffants.
  • Avantageusement dans ce cas, les moyens d'insufflage comportent une boîte de soufflage présentant inférieurement une fente allongée pour produire une lame d'air continue, ladite boîte de soufflage étant disposée au-dessus du four-tunnel afin de diriger un flux de fluide gazeux par le dessus des objets, selon un écoulement de direction générale sensiblement verticale. Plus précisément, la boîte de soufflage comporte une succession de registres permettant de faire varier le débit d'air selon différentes zones longitudinales du four-tunnel, et elle est supportée par une potence, avec possibilité d'un réglage en hauteur et/ou longitudinal de la position de ladite boîte de soufflage.
  • Il est enfin intéressant que le dispositif comporte également, en aval de la boîte de soufflage, un organe de soufflage supplémentaire, par exemple du type ventilateur-extracteur, permettant un éventuel surchauffage final des objets.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaî­tront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et du dessin annexé, concernant un mode de réalisation particulier, étant entendu qu'il ne s'agit ici que d'un exemple, car la mise en oeuvre du procédé de l'invention peut naturellement se faire selon diverses variantes, en se référant aux figures où :
    • - la figure 1 est une vue latérale d'un dispositif conforme à l'invention, équipant un four-tunnel dans lequel passent des objets convoyés, le dispositif étant ici également muni de moyens de chauffage, et de moyens d'insuflage en partie supérieure, ces derniers moyens n'étant en réalité nullement obligatoires ;
    • - la figure 2 est une coupe longitudinale du four-tunnel de la figure 1, permettant de mieux distinguer les éléments chauffants disposés sur la face intérieure de chaque caisson latéral dudit four-tunnel ;
    • - la figure 3 est une vue en plan partielle illustrant un détail du four-tunnel des figures 1 et 2, relatif aux moyens d'entraînement associés au déplacement latéral asservi de chacun des caissons ;
    • - la figure 4 est une vue en coupe illustrant un autre détail relatif à la thermo-sonde servant à capter la température, cette thermo-sonde étant protégée contre l'action directe des éléments chauffants, et étant relié à un venturi d'aspiration ;
    • - la figure 5 est un diagramme illustrant pour mémoire deux courbes typiques RT et RL représentatives des variations du pourcentage de rétreint (% R) en fonction de la température T (en °C) : ce diagramme déjà commenté plus haut illustre l'importance d'avoir une température à la fois précise, constante et homogène pour que la rétraction puisse s'effectuer dans des conditions optimales (le diagramme de la figure 5 ne sera donc pas commenté dans la description qui va suivre).
  • Ainsi que cela est visible sur les figures 1 et 2, le dispositif de contrôle de température conforme à l'invention équipe ici un four-tunnel 101 comportant des moyens de convoyage 102 des objets 103, et des moyens de chauffage 104 disposés le long de ses parois latérales 106.
  • Dans le cas d'un refroidissement, les moyens 104 seront remplacés par tous moyens, tels qu'air pulsé, permettant de refroidir l'ambiance.
  • Cependant, le dispositif de contrôle va être ici décrit dans le cadre de son application particulière à la rétraction d'un manchon thermorétractable sur un objet à décorer ou à protéger, application dans laquelle le manchon enfilé de façon lâche sur l'objet est chauffé à une température supérieure à celle du ramollissement du film constitutif dudit manchon sur ledit objet.
  • Le four-tunnel 101 comporte deux parois latérales 106 réalisées sous la forme d'un caisson, dont la longueur et la hauteur sont fonction de l'objet sur lequel un manchon thermorétractable 107 peut être rétracté, et de la cadence requise. Sur les faces intérieures de chaque caisson 106, on a disposé une série d'éléments chauffants 104, qui peuvent être des émetteurs à rayonnement infra-rouge. Ces émetteurs sont répartis sur la hauteur des objets concernés, selon une ou plusieurs séries d'éléments superposés. De façon connue, ces éléments sont reliés à un dispositif de régulation de température (non représenté) soit unitairement, soit par groupes, avec une thermo-sonde incorporée 190 dans l'élément ou le groupe d'éléments concerné (ces thermo-sondes ne sont visibles que sur la figure 2) : il s'agit là d'une simple régulation classique des moyens de chauffage de tels fours-tunnels. Il va de soi que ces émetteurs à rayonnement infra-rouge pourraient être remplacés par tous moyens équivalents, et être éventuellement complétés par des volets de répartition du flux d'air chaud.
  • Les moyens de convoyage 102 sont illustrés ici sous forme d'un transporteur sans fin, mais il est naturellement possible d'utiliser en variante une chaîne munie de dispositifs permettant la préhension des objets et animée d'un mouvement continu ou pas à pas, tout en maintenant les objets dans une position fixe ou en faisant tourner lesdits objets sur eux-mêmes. Ainsi, les objets à revêtir 103 circulent sur le transporteur sans fin 102 après dépose d'un manchon lâche 107 autour de chaque objet par une machine connue en soi, cette dépose étant effectuée avant que l'objet n'entre dans le four-tunnel 101.
  • Conformément à un aspect fondamental du procédé de l'invention, on capte la température régnant dans une zone particulière du four-tunnel 101 où une température prédéterminée est recherchée, et on organise un déplacement transversal des moyens de chauffage 104 dans une direction essentiellement perpendiculaire à la direction de convoyage des objets 103, à l'aide d'un asservissement faisant en sorte que lesdits moyens de chauffage se déplacent automatiquement, selon un rapprochement ou un éloignement mutuel, lorsque la température captée s'écarte de ladite température prédéterminée, ce qui a pour effet d'assurer en permanence pour le ou les objets concernés un environnement à température constante dans cette zone du four-tunnel.
  • Pour la mise en oeuvre d'un tel procédé, le dispositif comporte, conformément à un aspect essentiel de l'invention, un organe 108 de captage de température disposé dans une zone particulière du four-tunnel où une température prédéterminée est recherchée, au moins un chariot 109 supportant les moyens de chauffage 104, ledit chariot étant mobile transversalement selon une direction essentiellement perpendicu­laire à la direction de convoyage des objets 103, et des moyens motorisés d'entraînement 110 pour déplacer automatiquement le chariot 109 lorsque la température captée par le organe 108 s'écarte de ladite température prédéterminée, en vue d'un rapprochement ou d'un éloignement mutuel desdits moyens de chauffage.
  • Ainsi, conformément à cet aspect fondamental de l'invention, on parvient à obtenir un excellent contrôle de la température dans le four-tunnel grâce à un déplacement transversal asservi des moyens de chauffage, étant entendu que cet asservissement pourrait aussi bien concerner des moyens de refroidissement dans le cadre d'une autre application.
  • Il est intéressant de prévoir que le déplacement transversal des éléments de chauffage 104 soit organisé symétriquement par rapport au plan médian P du four-tunnel 101 de part et d'autre duquel sont disposées les parois latérales 106 dudit four-tunnel. En effet, le rapprochement ou l'éloignement des éléments de chauffage 104 est ainsi toujours effectué de la même quantité, ce qui préserve l'homogénéité de la température dans le four-tunnel. De ce fait, en cours de fonctionnement, on observe un flottement transversal permanent, avec des petits mouvements d'oscillation correctifs, pour les éléments de chauffage 104.
  • Les éléments chauffants 104, ici réalisés sous forme d'éléments infra-rouge, sont habituellement supportés par des chandelles dans les caissons latéraux 106. De ce fait, il est plus simple d'organiser le déplacement transversal des éléments chauffants 104 en déplaçant les deux caissons latéraux 106 sur la face intérieure desquels sont disposés lesdits éléments. Le déplacement transversal des éléments chauffants 104, ou plus précisément en l'espèce des caissons latéraux 106 portant lesdits éléments chauffants, sera de préférence organisé de telle sorte que sa valeur varie linéairement en fonction de l'écart détecté entre la température captée et la température prédéterminée.
  • Ainsi que cela est visible sur la figure 1, la température est de préférence captée par la thermo-sonde fixe 108 dans la zone particulière précitée du four-tunnel 101 au voisinage du passage des objets 103, aussi loin que possible des éléments chauffants 104. Ainsi que cela sera ultérieurement décrit en regard de la figure 4, il sera avantageux de prévoir une thermo-sonde 108 protégée contre l'action directe des moyens de chauffage.
  • Ainsi que cela a été dit plus haut, il est prévu au moins un chariot mobile 109 portant un caisson latéral 106 sur la face intérieure duquel sont disposés les éléments chauffants 104, de façon que le déplacement transversal asservi concerne ledit caisson latéral du four-tunnel 101. Il est cependant avantageux de prévoir deux chariots 109 supportant les moyens de chauffage 104 associés à chacune des parois latérales du four-tunnel 101, le déplacement transversal desdits chariots étant organisés symétriquement par rapport au plan médian P du four-tunnel de part et d'autre duquel sont disposées les parois latérales dudit four-tunnel.
  • Un tel mode de réalisation est illustré aux figures 1 et 2, et les moyens d'entraînement associés au déplacement latéral asservi de chacun des caissons seront décrits plus en détail en regard de la vue partielle de la figure 3.
  • Chaque caisson latéral 106 est supporté par une colonnette 122 dont la base est fixée à une plaque support 120. Chacune des plaques supports glisse sur des rails transversaux 111 prévus sur une platine associée 112, par l'intermédiaire de cavaliers associés 117. On aurait pu naturellement prévoir un rail unique servant de support de glissement pour les deux caissons latéraux 106, cependant le mode de réalisation illustré ici, comportant des paires de cavaliers 119 et 117, procure une excellente stabilité du système, même en cas de caissons latéraux de longueurs importantes.
  • Les deux chariots mobiles 109 se déplacent ainsi sur des rails transversaux associés 111, qui sont ici prévus en partie inférieure du four-tunnel, en dessous des moyens 102 de convoyage des objets. Les chariots mobiles 109 sont en outre reliés aux moyens motorisés d'entraîne­ment 110 par un moyen de couplage commun 113. En l'espèce, le moyen de couplage 113 est réalisé sous la forme d'une chaîne transversale continue dont chaque brin porte un chariot mobile 109 : plus précisément, l'un 117 des deux cavaliers associés à chaque chariot mobile est solidarisé par une patte 118 à la chaîne transversale continue 113, tandis que l'autre 119 de ces cavaliers sert simplement de support de glissement. On est ainsi assuré que les deux chariots mobiles 109, et donc les caissons latéraux 106 qu'ils supportent, sont mobiles transversalement d'une même quantité par rapport au plan médian P, ainsi que cela est schématisé par la double flèche 127.
  • En l'espèce, les moyens motorisés d'entraînement 110 sont ici essentiellement constitués par un ensemble moto-réducteur 114, 115 : cet ensemble moto-réducteur comporte un moteur électrique 114 dont la commande est reliée à la thermo-sonde 108 par l'intermédiaire d'un régulateur de température associé (non représenté ici), et un réducteur 115 à la sortie duquel est prévu un pignon 116 engrénant avec la chaîne transversale continue 113. Ainsi, la chaîne transversale continue 113 passe sur le pignon 116, et à son autre extrémité sur un pignon 121 qui sera de préférence relié à un organe tendeur de chaîne.
  • Il sera intéressant de faire en sorte que les liaisons de l'ensemble moto-réducteur 114, 115 avec le pignon d'entraînement 116 et avec le régulateur de température de la thermo-sonde 108 soient telles que le déplacement de chacun des chariots 109, et donc des caissons latéraux 106 qu'ils supportent, varie linéairement en fonction de l'écart de température détecté par ladite thermo-sonde, par exemple d'un mm par degré Celsius.
  • Il sera avantageux de prévoir à cet effet un moto-réducteur électrique comportant une grande réduction, afin de disposer de mouve­ments très lents, parfaitement contrôlés : en particulier, une réduction de 1:5000, procurant des déplacements linéaires de l'ordre de 2 cm/mn, pourra donner d'excellents résultats dans une telle application. Il va de soi que l'ensemble moto-réducteur pourrait être remplacé par tout moyen mécanique équivalent, tel qu'une vis à deux filets inverses dont l'axe serait alors perpendiculaire à l'axe de l'arbre de sortie du réducteur précédem­ment décrit. Une telle variante a pour avantage que la vis à filets inverses effectue elle-même la réduction, mais une telle vis reste délicate à réaliser.
  • Dans le cas où les éléments chauffants du type infra-rouge 104 seraient remplacés par des buses de soufflage d'air pulsé, le principe de déplacement transversal resterait exactement le même, en organisant un déplacement des caissons latéraux dans lesdites buses (de tels caissons latéraux seraient comparables en volume à ceux utilisés ici pour le support des éléments chauffants 104).
  • On va maintenant décrire plus précisément la structure de la thermo-sonde 108 en référence à la figure 4.
  • Ainsi que cela a été dit plus haut, la température est captée à l'aide d'une thermo-sonde 108 qui est fixe, et protégée contre l'action directe des éléments chauffants 104. Il est en effet intéressant que la thermo-sonde fixe 108, reliée à un régulateur de température, présente un moyen de protection contre l'action directe des éléments chauffants 104, en étant de préférence logée dans un tube protecteur ouvert tel que le tube 180, dans lequel règne une dépression. La thermo-sonde 108 comprend ainsi un corps 191 prolongé inférieurement par un capillaire 181 dont l'extrémité libre 182 constitue la pointe de captage de température. Le corps 191 est fixé dans un raccord en T 184, qui support le tube protecteur 180, et sert également de raccordement, par sa branche latérale 186, à un flexible 187 menant à un venturi d'aspiration 188. Le venturi d'aspiration 188, faisant partie d'un circuit 189, d'utilisation classique pour créer une dépression dans un circuit, grâce à un raccordement au niveau du col du venturi. Le tube protecteur 180 est de préférence réalisé en quartz, pour résister correctement à l'action des éléments chauffants 104, et il est intéressant d'observer que son extrémité inférieure ouverte 183 en biseau, en étant tournée du côté des objets convoyés 103 : ainsi, le biseau prévu inférieurement à l'ouverture du tube 180 permet à la fois de réaliser une excellente protection de la sonde contre l'action directe des éléments chauffants 104, et d'admettre un flux d'air (flèches 131) qui correspond avec une excellente précision à l'air qui était au voisinage de l'objet, c'est-à-dire précisément à l'air dont on veut mesurer la température. Grâce à une telle protection de la sonde contre les perturbations thermiques, on parvient à effectuer des mesures extrêmement précises, ce qui induit naturellement un pilotage très fin de l'asservissement du déplacement transversal des éléments chauffants. Le raccordement de la thermo-sonde 108 n'est ici schématisé que par le flexible de sortie 185 du corps 191 de ladite thermo-sonde.
  • Ainsi, il sera aisé de prévoir un déplacement des éléments chauffants 104 organisé de telle sorte que sa valeur varie linéairement en fonction de l'écart détecté entre la température captée par la thermo-­sonde 108 et la température prédéterminée que l'on recherche dans une zone particulière du four-tunnel correspondant à la zone de rétraction : la température prédéterminée varie en fait elle-même en fonction de la température de l'atelier où sont réalisées les opérations de rétraction, de sorte qu'il sera avantageux d'organiser le pilotage de telle sorte que la somme de la température de l'atelier et de ladite température prédé­terminée soit en permanence essentiellement constante.
  • Si l'on revient à la figure 1, on constate que la thermo-sonde 108 est portée par un support 192 ici relié au support de moyens d'insufflage d'un fluide gazeux. La thermo-sonde 108 sera naturellement montée sur son support 192 avec de multiples possibilités de réglage positionnel, afin de disposer l'ouverture en biseau 183 du tube protecteur 180 au meilleur endroit possible.
  • Le déplacement transversal asservi des éléments chauffants 104 constitue une caractéristique essentielle du procédé du dispositif de l'invention, ce déplacement transversal étant schématisé par le flèches 126 sur la figure 1. En effet, c'est essentiellement grâce à ce déplacement transversal asservi des éléments chauffants 104 que l'on parvient à assurer un environnement à température constante dans la zone particulière du four-tunnel 101 dans laquelle pénètre l'objet 103 revêtu de son manchon 107, ce qui permet de réaliser une rétraction homogène dudit manchon sur ledit objet.
  • Il est cependant intéressant de prévoir que, pendant leur passage dans le four-tunnel 101, les objets 103 sont également soumis à un insufflage de fluide gazeux dans une direction essentiellement perpendicu­laire à la direction de convoyage desdits objets pour réaliser un gonflement préalable de chaque manchon 107 lorsque l'objet 103 correspondant pénètre dans la zone particulière du four-tunnel 101 : l'insufflage se fait en particulier à ladite température prédéterminée dans cette zone particu­lière. De préférence, l'insufflage de fluide gazeux sera effectué en dirigeant un flux ou fluide gazeux par dessus des objets 103 convoyés essentiellement horizontalement, selon un écoulement de direction générale sensiblement verticale.
  • Ainsi qu'illustré aux figures 1 et 2, le dispositif de l'invention comporte également des moyens 105 pour insuffler vers les objets convoyés 103 un fluide gazeux, comme indiqué précédemment. Les moyens d'insufflage 105 comportent essentiellement une boîte de soufflage 150 présentant inférieurement une fente allongée 151 pour produire une lame d'air continue, ladite boîte de soufflage étant disposée au-dessus du four-tunnel 101 afin de diriger un flux ou fluide gazeux par le dessus des objets 103, selon un écoulement de direction générale sensiblement verticale. Sur la figure 1, on constate que la boîte de soufflage est équipée d'une grille intérieure 149, disposée essentiellement dans un plan horizontal, et dont la fonction est double : cette grille permet d'uni­formiser l'écoulement du fluide gazeux, ce qui permet d'obtenir un flux régulier, et permet aussi de casser la vitesse élevée du fluide lorsque l'on utilise un ventilateur de soufflage, comme c'est le cas ici.
  • La boîte de soufflage 150 est munie supérieurement de manchons de raccordement 155 sur lesquels viennent se brancher des canalisations associées 156. Les moyens de soufflage illustrés ici ne constituent naturellement qu'un exemple, on distingue ainsi un moteur 157 monté sur un socle 158, et actionnant un ventilateur 159, à la sortie duquel est prévue une boîte de résistances chauffantes 160, dont les embouts de sortie 161 sont reliés aux canalisations 156 précitées. Il sera naturellement prévu de pouvoir régler les moyens de chauffage de la boîte 160, afin que la température de l'air ainsi soufflé corresponde effectivement à la température prédéterminée qui est recherchée.
  • En plus de la température, il est avantageux de pouvoir également régler le débit de sortie de chacune des canalisations 156. Il pourra par exemple être réalisé par des tiroirs 162 associés à chacun des embouts de raccordement 155, les tiroirs 162 étant chacun équipés d'un registre 163 réalisé sous la forme d'une plaquette mobile que l'on tire plus ou moins à la façon d'un diaphragme tout à fait classique. Il est ainsi possible de doser le débit d'air insufflé selon des zones successives longitudinales, le réglage pouvant s'avérer intéressant dans certaines applications (le réglage des registres 163 est schématisé par la flèche 128 sur la figure 1).
  • De préférence, la boîte de soufflage 150 est supportée par une potence 173, 174, avec possibilité d'un réglage en hauteur et/ou longitudinal de la position de ladite boîte de soufflage.
  • En l'espèce, la boîte de soufflage 150 est fixée sur un support 152 présentant une barrette longitudinale de liaison 153 qui coulisse dans une glissière en forme de C 154 solidaire d'une tête de support 174 faisant partie de la potence. Le support 152 peut d'ailleurs également supporter la thermo-sonde 108, comme illustré en figure 1. Un tel montage permet un montage longitudinal de la boîte de soufflage 150, schématisé sur la figure 2 par la flèche 130. Ainsi que cela a été dit plus haut, il est intéressant de pouvoir ajuster la hauteur de la boîte de soufflage 150, pour disposer d'un réglage de la position de celle-ci selon une direction essentiellement verticale, ce qui permet d'envelopper parfaitement les objets munis de leur manchon passant dans le four-tunnel. Les vues des figures 1 et 2 illustrent un mode de réalisation simple permettant un tel réglage en hauteur. La boîte de soufflage 150 est en effet ici supportée par une potence dans une tête 174 déjà citée, qui est montée coulissante sur deux branches verticales 173, avec interposition de galets de guidage 175. Le réglage sera obtenu par tout moyen mécanique classique, par exemple avec le système à vis sans fin illustré ici : ce système comporte un volant de réglage 177 et un renvoi d'angle 178, montés sur une platine horizontale 176, avec une vis sans fin de sortie 179 aboutissant à un écrou 171 porté par une platine supérieure 172 solidaire de la tête de support 174.
  • La boîte de soufflage 150 peut être ainsi parfaitement positionnée au-dessus des objets passant dans le four-tunnel, d'insuffler par le dessus de ces objets un fluide gazeux porté à la température prédéterminée recherchée.
  • On notera que la boîte de soufflage 150 est ici raccordée à un ventilateur commun 159 par des tubulures de raccordement associées 156, mais il est bien évident que l'on pourra prévoir plusieurs ventilateurs indépendants associés à des circuits indépendants d'amenée d'air. En variante, on pourra également prévoir de disposer le ventilateur 159, et la boîte de résistances associée 160 à la tête de support 174, ce qui procure plusieurs avantages. En effet, avec une telle disposition, le ventilateur est tout à fait protégé dans une enceinte fermée, ce qui permet un filtrage de l'air insufflé, l'isole des éventuelles poussières passant au niveau du sol ; en outre, les canalisations de raccordement 156 pourront être réalisées avec des dimensionnements beaucoup plus courts.
  • Bien que nullement obligatoires, les moyens d'insufflage qui viennent d'être décrits permettent cependant, dans l'application particu­lière à la rétraction d'un manchon thermorétractable sur un objet, d'obtenir un effet de ballonnement extrêmement favorable dudit manchon avant que celui-ci ne soit rétracté sur l'objet. Cet effet de ballonnement est très avantageux, car il permet de résoudre une difficulté que connaissaient bien les spécialistes du domaine. Ils savent en effet qu'il n'est pas possible d'obtenir une rétraction homogène entre les surfaces en contact avec l'objet et celles qui ne le sont pas : en effet, avec un tel contact, la température varie sur la périphérie du film selon les zones concernées, entraînant des pourcentages différents de rétraction alors que celle-ci est souhaitée homogène (certaines parties du film voient alors leur rétraction stoppée dès leur contact avec l'objet, tandis que les zones du ou des plis, provenant du fait que le manchon se présente sous forme d'un tronçon de gaine à plat, se rétractent trop par rapport à ce qui était initialement prévu).
  • On distingue également, sur la figure 2, un organe de soufflage supplémentaire 123 monté en aval de la boîte de soufflage 150, par exemple réalisé sous forme d'un ventilateur-extracteur, pour permettre un éventuel surchauffage final des objets 103. Un tel organe de soufflage supplémentaire a pour fonction de porter l'objet sur lequel le manchon est rétracté, pendant un court instant, à une température élevée (nettement supérieure à la température prédéterminée précitée dans la zone de rétraction), ce qui correspond à une phase de finition ou de lissage. En l'espèce, l'organe de soufflage 123 a été réalisé sous la forme d'un compartiment aval 125 de la boîte de soufflage 150, alimenté par une canalisation de raccordement propre 124. Il va de soi cependant que l'on pourra prévoir un caisson séparé, avec ses propres moyens d'alimentation et de chauffage à résistances électriques. La température de l'air insufflé par ce moyen de soufflage supplémentaire 123 sera par ailleurs de préférence contrôlée à l'aide d'une thermo-sonde disposée à l'intérieur de la buse de sortie (non représentée ici).
  • Il est ainsi possible d'organiser dans des conditions optimales les zones d'entrée et de sortie du four-tunnel 101 : en particulier, avant de parvenir dans la zone du four-tunnel concernée par l'insufflage du fluide gazeux, on pourra prévoir que l'objet 103 revêtu de son manchon 107 subit un préchauffage par l'action des seuls éléments chauffants 104 dudit four-tunnel, pour atteindre une température très proche du point de rétraction du manchon. Par ailleurs, après la zone du four-tunnel concernée par l'insufflage du fluide gazeux, l'objet sur lequel le manchon 107 est rétracté pourra subir un chauffage par le moyen de soufflage supplémen­taire 123 précité, en étant porté pendant un court instant à une température élevée, nettement supérieure à la température prédéterminée du fluide gazeux, ce qui correspond à une phase de finition ou de lissage.
  • Le procédé de l'invention, et le dispositif de mise en oeuvre associé, permettent ainsi d'opérer la rétraction parfaitement homogène d'un manchon thermo-rétractable, grâce à un contrôle constant et précis de la température dans le four-tunnel.
  • Le contrôle du champ thermique évite ainsi tout insufflage d'air à une température excessive, dans le cas où un tel insufflage est prévu, ce qui aurait pour conséquence de rendre inhomogène la rétraction en raison des différences de température entre les faces intérieure et extérieure du manchon thermo-rétractable, et de rétracter en outre le haut du manchon avant le bas de celui-ci, ce qui obturerait le passage de l'air et gênerait la rétraction de la partie inférieure du manchon. On évite également tout insufflage d'air à une température insuffisante, ce qui aurait pour conséquence de rendre inhomogène la rétraction du manchon, et d'obturer la partie inférieure du manchon en raison d'une rétraction prématurée de cette zone inférieure.
  • L'invention permet de résoudre ainsi de façon particulière­ment simple et efficace le problème thermique qu'il est nécessaire de résoudre pour maîtriser l'opération de rétraction, en parvenant à réaliser dans uen zone critique du four-tunnel, concernée par la rétraction du manchon thermorétractable, une température qui est à la fois précise, constante, et homogène. Un tel contrôle permet de s'affranchir le plus possible des inévitables perturbations extérieures.
  • L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles figurant aux revendica­tions.

Claims (28)

1. Procédé pour contrôler la température dans un four-tunnel ouvert à ses deux extrémités et dans lequel des objets se déplacent par l'action de moyens de convoyage, ledit four-tunnel comportant des moyens de chauffage ou de refroidissement disposés le long de ses deux parois latérales entre lesquelles passent les objets convoyés, caractérisé par le fait qu'il consiste à capter la température régnant dans une zone particulière où une température prédéterminée est recherchée, et à organiser un déplacement transversal des moyens de chauffage ou de refroidissement (104) dans une direction essentiellement perpendiculaire à la direction de convoyage des objets (103) à l'aide d'un asservissement faisant en sorte que lesdits moyens de chauffage ou de refroidissement se déplacent auto­matiquement, selon un rapprochement ou un éloignement mutuel, lorsque la température captée s'écarte de ladite température prédéterminée, ce qui a pour effet d'assurer en permanence pour le ou les objets concernés un environnement à température constante dans cette zone du four-tunnel.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le déplacement transversal des moyens de chauffage ou de refroidissement (104) est organisé symétriquement par rapport au plan médian (P) du four-tunnel de part et d'autre duquel sont disposées les parois latérales dudit four-tunnel.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le déplacement transversal des moyens de chauffage ou de refroidissement (104) est obtenu en déplaçant deux caissons latéraux (106) sur la face intérieure desquels sont disposés lesdits moyens.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le déplacement transversal des moyens de chauffage ou de refroidissement (104) est organisé de telle sorte que sa valeur varie linéairement en fonction de l'écart détecté entre la température captée et la température prédéterminée.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la température est captée dans ladite zone particulière du four-tunnel au voisinage du passage des objets (103), aussi loin que possible des moyens de chauffage ou de refroidissement (104).
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la température est captée à l'aide d'une thermo-sonde (108) fixe qui est protégée contre l'action directe des moyens de chauffage ou de refroidis­sement (104).
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, visant à appliquer un tronçon de gaine ou manchon thermorétractable (107) sur un objet (103), et dans lequel le manchon (107), enfilé de façon lâche sur l'objet (103), est chauffé pour sa rétraction sur ledit objet, caractérisé par le fait que ladite température prédéterminée est choisie pour produire une rétraction homogène du manchon (107) lorsque l'objet revêtu de son manchon pénètre dans ladite zone particulière du four-tunnel où est assuré un environnement à température constante grâce au déplacement transversal asservi des moyens de chauffage (104).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que, pendant leur passage dans le four tunnel, les objets (103) sont également soumis à un insufflage de fluide gazeux dans une direction essentiellement perpendiculaire à la direction de convoyage desdits objets pour réaliser un gonflement préalable de chaque manchon (107) lorsque l'objet (103) correspondant pénètre dans la zone particulière du four-tunnel, l'insufflage se faisant à ladite température prédéterminée dans ladite zone particu­lière.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'insufflage de fluide gazeux est effectué en dirigeant un flux de fluide gazeux par le dessus des objets (103), selon un écoulement de direction générale sensiblement verticale.
10. Procédé selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait qu'avant de parvenir dans la zone du four-tunnel concernée par l'insufflage du fluide gazeux, l'objet (103) revêtu de son manchon (107) subit un préchauffage par l'action des seuls moyens de chauffage (104) dudit four-tunnel, pour atteindre une température très proche du point de rétraction du manchon.
11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé par le fait qu'après la zone du four-tunnel concernée par l'insufflage du fluide gazeux, l'objet sur lequel le manchon (107) est rétracté subit un chauffage par l'action des moyens de chauffage (104) dudit four-tunnel et d'un moyen de soufflage supplémentaire (123), pour être porté pendant un court instant à une température élevée, nettement supérieure à la température prédéterminée du fluide gazeux, ce qui correspond à une phase de finition ou lissage.
12. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 11, destiné à équiper un four-tunnel comportant des moyens (102) de convoyage des objets, des moyens (104) de chauffage ou de refroidissement disposés le long de ses deux parois latérales (106), entre lesquelles passent les objets convoyés, caractérisé par le fait qu'il comporte un organe (108) de captage de température disposé dans une zone particulière du four-tunnel où une température prédéterminée est recherchée, au moins un chariot (109) supportant les moyens de chauffage ou de refroidissement (104), ledit chariot étant mobile transversalement selon une direction essentiellement perpendiculaire à la direction de convoyage des objets, et des moyens motorisés d'entraînement (110) pour déplacer automatiquement ledit chariot lorsque la température captée par ledit organe (108) s'écarte de ladite température prédéterminée, en vue d'un rapprochement ou d'un éloignement mutuel desdits moyens de chauffage ou de refroidissement.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le chariot mobile (109) porte un caisson latéral (106) sur la face intérieure duquel sont disposés des moyens de chauffage ou de refroidis­sement (104), de façon que le déplacement transversal asservi concerne ledit caisson latéral du four-tunnel.
14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé par le fait qu'il comporte deux chariots (109) supportant les moyens de chauffage ou de refroidissement (104) associés à chacune des parois latérales du four-tunnel, le déplacement transversal desdits chariots étant organisé symétriquement par rapport au plan médian (P) du four-tunnel de part et d'autre duquel sont disposées les parois latérales dudit four-tunnel.
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé par le fait que les deux chariots mobiles (109) se déplacent sur des rails transversaux associés (111) prévus en partie inférieure du four-tunnel, en dessous des moyens (102) de convoyage des objets, lesdits chariots mobiles étant en outre reliés aux moyens motorisés d'entraînement (110) par un moyen de couplage commun (113).
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé par le fait que les moyens motorisés d'entraînement (110) sont essentiellement constitués par un ensemble moto-réducteur (114, 115), le moyen de couplage étant de préférence réalisé sous la forme d'une chaîne transversale continue (113) entraînée par ledit ensemble moto-réduceur et dont chaque brin porte un chariot mobile (109).
17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé par le fait que l'ensemble moto-réducteur comporte un moteur électrique (114) dont la commande est reliée à l'organe de captage de température (108) par l'intermédiaire d'un régulateur de température associé, et un réducteur (115) à la sortie duquel est prévue un pignon (116) engrénant avec une chaîne transversale continue (113) solidaire des chariots (109).
18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé par le fait que la liaison de l'ensemble moto-réducteur (114, 115) avec le pignon d'entraînement (116) et avec le régulateur de température de l'organe de captage de température (108) est telle que le déplacement de chacun des chariots (109) varie linéairement en fonction de l'écart de température détecté par ledit organe de captage de température, par exemple d'un mm par degré Celsius.
19. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 18, caractérisé par le fait que l'organe de captage de température est une thermo-sonde fixe (108) reliée à un régulateur de température, ladite thermo-sonde présentant un moyen de protection (180) contre l'action directe des moyens de chauffage ou de refroidissement (104).
20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé par le fait que la thermo-sonde (108) est logée dans un tube protection ouvert (180) dans lequel règne une dépression.
21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé par le fait que l'extrémité inférieure ouverte (183) du tube protecteur (180) est en biseau, en étant tournée du côté des objets convoyés (103).
22. Dispositif selon les revendications 20 et 21, caractérisé par le fait que le tube protecteur (180) est un tube en quartz relié à un venturi d'aspiration (188).
23. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 22, visant à appliquer un tronçon de gaine ou manchon thermorétractable (107) sur un objet (103), en chauffant le manchon (107) enfilé de façon lâche sur l'objet (103) pour la rétraction dudit manchon sur ledit objet, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de chauffage disposés le long des deux parois latérales (106) du four-tunnel essentiellement constitués par des éléments chauffants (104), par exemple des émetteurs à rayonnement infra-rouge.
24. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé par le fait qu'il comporte également des moyens (105) pour insuffler vers les objets convoyés (103) un fluide gazeux dans une direction essentiellement perpendiculaire à la direction de convoyage, l'insufflage se faisant dans ladite zone particulière du four-tunnel, à ladite température prédéterminée associée au déplacement transversal asservi des éléments chauffants (104).
25. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé par le fait que les moyens d'insufflage (105) comportent une boîte de soufflage (150) présentant inférieurement une fente allongée (151) pour produire une lame d'air continue, ladite boîte de soufflage étant disposée au-dessus du four-tunnel afin de diriger un flux de fluide gazeux par le dessus des objets (103), selon un écoulement de direction générale sensiblement verticale.
26. Dispositif selon la revendication 25, caractérisé par le fait que la boîte de soufflage (150) comporte une succession de registres (163) permettant de faire varier le débit d'air selon différentes zones longitudinales du four-tunnel.
27. Dispositif selon la revendication 25 ou 26, caractérisé par le fait que la boîte de soufflage (150) est supportée par une potence (173, 174), avec possibilité d'un réglage en hauteur et/ou longitudinal de la position de ladite boîte de soufflage.
28. Dispositif selon l'une des revendications 25 à 27, caractérisé par le fait qu'il comporte également, en aval de la boîte de soufflage (150), un organe de soufflage supplémentaire (123), par exemple du type ventilateur-extracteur, permettant un éventuel surchauffage final des objets (103).
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