EP2032325A2 - Dispositif de conditionnement d'un produit à base de colle - Google Patents

Dispositif de conditionnement d'un produit à base de colle

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EP2032325A2
EP2032325A2 EP07803912A EP07803912A EP2032325A2 EP 2032325 A2 EP2032325 A2 EP 2032325A2 EP 07803912 A EP07803912 A EP 07803912A EP 07803912 A EP07803912 A EP 07803912A EP 2032325 A2 EP2032325 A2 EP 2032325A2
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EP
European Patent Office
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product
packaging
packaged
inlet
coolant
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EP07803912A
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German (de)
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Inventor
Gérard Maingueneau
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J P B CREATIONS
Original Assignee
J P B CREATIONS
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B29B9/065—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion under-water, e.g. underwater pelletizers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0097—Glues or adhesives, e.g. hot melts or thermofusible adhesives

Definitions

  • tacking glues a packaging process consists of heating the glue and arranging it in an envelope by a coextrusion technique.
  • the liquid or pasty glue and the material capable of forming the envelope pass through a nozzle, the material of the envelope surrounding the glue, to form at the outlet a flange surrounded by an envelope.
  • the bead is ejected at the outlet of the nozzle in a substantially horizontal direction.
  • the bead At the outlet of the nozzle, the bead is immersed in a cooling liquid, in particular water. Before the bead is completely solidified, it passes through cutting means to be formed in the form of cartons. Following, the pudding or the berlingots are kept immersed until complete cooling and the transition to the solid state of all the material. Insofar as the glue is surrounded by an envelope made of a chosen material to quickly solidify, even if the glue does not solidify quickly, the latter is protected during its cooling phase by the envelope so that the risk of tampering with the glue is limited. Between the nozzle and the cutting means, rollers or the like are generally provided to guide the coil. This packaging technique allows to obtain relatively large berlingots, for example of the order of 5 cm long or more and 2 to 3 cm wide or more.
  • non-tacking glues these are packaged without an outer shell as long as they are “tacky”, which also reduces costs.
  • the "non-tackantes" glues are packaged in the form of small pellets, for example with a section of the order of 1 cm 2 and a thickness of the order of a few millimeters.
  • the liquid or pasty adhesive is placed in the form of pellets on a conveyor on which it cools.
  • the lower surface of the conveyor is cooled, for example by contact or spraying with a coolant, in order to reduce the cooling time of the glue.
  • the glue pellets are solid and can be collected in bags.
  • the liquid or pasty adhesive passes through one or more openings so as to form one or more cords which are severed at the outlet by a rotary knife which scrapes the surface at which the openings open.
  • the outlet of the orifices opens into a container containing a coolant, in particular water, in a substantially horizontal direction.
  • a coolant in particular water
  • the present invention aims to overcome the drawbacks of the prior art by providing a device for packaging a hot melt material, suitable for so-called "non-tackantes" glues, for conditioning the material in the form of a volume of significant dimensions without the matter being altered.
  • the device comprises at least one coolant inlet disposed near the arrival of the product to be packaged, the shapes of which are adapted to eject the cooling liquid in a direction parallel to the direction of ejection of the product to be packaged.
  • FIG. 2 is a section illustrating in detail a packaging device according to one embodiment.
  • the packaged product according to the invention is in the solid state at room temperature and must be heated to be activated in the case of an adhesive, or be worked in the liquid or pasty state.
  • product means a single product or a mixture of products.
  • This inlet 16 is connected to the manufacturing station 12. At least one pump 18 and possibly a filter 19, a heat exchanger 20 may be provided at the duct 22 connecting the manufacturing station 12 and the conditioning device 10 to respectively cause the flow, filter and maintain the product to be conditioned at a temperature allowing it to flow.
  • flow control means 24 are provided upstream and near the inlet 16, for example a volumetric pump, to control the flow rate of the product to be packaged.
  • the conditioning device 10 comprises a reservoir 26 containing a cooling liquid, in particular water in which the inlet 16 of the product to be conditioned opens.
  • the inlet 16 is disposed in the lower part of the tank, substantially in the central part and has shapes for ejecting the product to be packaged in the form of a flange 32 in a substantially vertical direction upwards.
  • This arrangement makes it possible to take advantage of the natural upward movement of the product to be conditioned in order to accelerate the ejection speed, which contributes to obtaining a packaged product having a large volume.
  • the temperature gradient of the coolant being vertical, the points of the side wall of the coil 32 at the same altitude are subjected to substantially identical temperatures. This configuration makes it possible to obtain a homogeneous temperature around the bead 32, which contributes to limiting the appearance of stresses inside the product to be conditioned during the solidification phase and to avoiding friction at the outlet of the die.
  • the conditioning device comprises, in the vertical direction of the inlet 16, means 34 for cutting the bead 32 in such a way as to cut it to form bells 36 or means for making a precut at the bead to delimit cartons.
  • the evacuation 50 has a funnel or nozzle shape so as to increase the flow velocity of the product and the liquid at the outlet, which tends to increase the scrolling speed of the strand by suction.
  • the increase in the speed of scrolling of the flange and the large influx of the coolant makes it possible to obtain rapid solidification of the product and to avoid the risk of alterations. Thus, it is possible to obtain products of large dimensions.
  • the boxes of product can be conveyed by any appropriate means.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

L'objet de l'invention est un dispositif de conditionnement d'un produit thermofusible, notamment d'une colle thermofusible = nontackante = comprenant une arrivée (16) de produit à conditionnerà l'état liquide ou pâteux débouchant dans un réservoir (26) contenant un liquide de refroidissement, le produit à conditionner ayant une densité inférieure ou égale au liquide de 5 refroidissement, caractérisé en ce que l'arrivée (16) est disposée en partie inférieure du réservoir, sensiblement en partie centrale et a des formes permettant d'éjecter le produit à conditionner sous forme d'un boudin (32) selon une direction sensiblement verticale vers le haut.

Description

DISPOSITIF DE CONDITIONNEMENT D'UN PRODUIT A BASE DE COLLE
La présente invention se rapporte à un dispositif de conditionnement d'un produit à base de colle, et plus particulièrement d'une colle thermofusible non « tackante ».
Certaines colles telles que les colles de type « Hot melt » sont généralement à l'état solide à température ambiante et doivent être chauffées pour être activées ou travaillées. Parmi ces colles, il existe deux familles de colles à savoir les colles dites « tackantes » qui sont adhérentes en surface à température ambiante et les colles dites « non tackantes » qui ne le sont pas. Concernant les colles dites « tackantes », un procédé de conditionnement consiste à chauffer la colle et la disposer dans une enveloppe par une technique de co-extrusion. Ainsi, la colle liquide ou pâteuse et le matériau susceptible de former l'enveloppe passent au travers d'une buse, le matériau de l'enveloppe entourant la colle, pour former en sortie un boudin entouré d'une enveloppe. Le boudin est éjecté en sortie de la buse selon une direction sensiblement horizontale.
En sortie de la buse, le boudin est immergé dans un liquide de refroidissement, notamment de l'eau. Avant que le boudin ne soit complètement solidifié, il traverse des moyens de sectionnement afin d'être formé sous forme de berlingots. En suivant, le boudin ou les berlingots sont conservés immergés jusqu'au refroidissement complet et au passage à l'état solide de toute la matière. Dans la mesure où la colle est entourée d'une enveloppe réalisée en un matériau choisi pour se solidifier rapidement, même si la colle ne se solidifie pas rapidement, cette dernière est protégée pendant sa phase de refroidissement par l'enveloppe si bien que les risques d'une altération de la colle sont limités. Entre la buse et les moyens de sectionnement, des galets ou analogue sont généralement prévus pour guider le boudin. Cette technique de conditionnement permet d'obtenir des berlingots relativement grands, par exemple de l'ordre de 5 cm de long ou plus et 2 à 3 cm de large ou plus.
Concernant les colles « non tackantes », ces dernières sont conditionnées sans enveloppe extérieure dans la mesure où elles sont « non tackantes », ce qui permet également de réduire les coûts.
La colle n'étant pas protégée, le temps de solidification doit être court. Aussi, les colles « non tackantes » sont conditionnées en forme de petites pastilles, par exemple avec une section de l'ordre de 1 cm2 et une épaisseur de l'ordre de quelques millimètres. Selon une première technique, la colle liquide ou pâteuse est disposée sous forme de pastilles sur un convoyeur sur lequel elle refroidit. De préférence, la surface inférieure du convoyeur est refroidie, par exemple par contact ou pulvérisation d'un liquide de refroidissement, afin de réduire le temps de refroidissement de la colle. En sortie du convoyeur d'une longueur de quelques mètres, les pastilles de colle sont solides et peuvent être rassemblées dans des sachets.
Selon une autre technique, la colle liquide ou pâteuse passe à travers un ou plusieurs orifices de manière à former un ou plusieurs cordons qui sont sectionnés à la sortie par un couteau rotatif qui racle la surface au niveau de laquelle débouchent les orifices. La sortie du ou des orifices débouche dans un bac contenant un liquide de refroidissement, notamment de l'eau, selon une direction sensiblement horizontale. Pour obtenir un refroidissement rapide afin que la colle ne soit pas altérée, les cordons ont des diamètres réduits et sont découpés sous forme de pastilles de petites dimensions.
Même si ces techniques de conditionnement sont satisfaisantes, le conditionnement en petites pastilles peut engendrer des problématiques ultérieurement, notamment du fait que ces pastilles peuvent être aisément égarées et être mélangées par inadvertance à d'autres produits, notamment des produits alimentaires. Aussi, la présente invention vise à pallier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de conditionnement d'une matière thermofusible, adapté aux colles dites « non tackantes », permettant de conditionner la matière sous forme d'un volume de dimensions importantes, sans que la matière soit altérée. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de conditionnement d'un produit thermofusible, notamment d'une colle thermofusible « non tackante » comprenant une arrivée de produit à conditionner à l'état liquide ou pâteux débouchant dans un réservoir contenant un liquide de refroidissement, le produit à conditionner ayant une densité inférieure ou égale au liquide de refroidissement, caractérisé en ce que l'arrivée est disposée en partie inférieure du réservoir, sensiblement en partie centrale et a des formes permettant d'éjecter le produit à conditionner sous forme d'un boudin selon une direction sensiblement verticale vers le haut.
Avantageusement, le dispositif comprend au moins une arrivée de liquide de refroidissement disposée à proximité de l'arrivée du produit à conditionner, dont les formes sont adaptées pour éjecter le liquide de refroidissement selon une direction parallèle à la direction d'éjection du produit à conditionner.
Le dispositif de l'invention permet d'augmenter la vitesse de défilement du boudin et d'obtenir un afflux important du liquide de refroidissement pour obtenir une solidification rapide du produit et éviter les risques d'altérations. Ainsi, il est possible d'obtenir des produits de dimensions importantes. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d'une chaîne de conditionnement intégrant un dispositif de conditionnement selon l'invention, et
- la figure 2 est une coupe illustrant en détails un dispositif de conditionnement selon un mode de réalisation.
Le dispositif de l'invention est plus particulièrement adapté pour les produits thermofusibles « non tackants », notamment les colles « non tackantes ». Toutefois, il peut être utilisé pour le conditionnement de produits « tackants », notamment les colles « tackantes », qui sont disposés dans des enveloppes, même si pour ce type de produits la vitesse de refroidissement du produit n'est pas primordiale.
Le produit conditionné selon l'invention est à l'état solide à température ambiante et doit être chauffé pour être activé dans le cas d'une colle, ou être travaillé à l'état liquide ou pâteux. Pour la suite de la description, on entend par produit, un produit unique ou un mélange de produits.
Sur la figure 1, on a représenté en 10 un dispositif de conditionnement disposé, selon l'exemple illustré, dans le prolongement d'un poste 12 de fabrication ou d'élaboration du produit à conditionner. Selon un mode de réalisation, le poste de fabrication 12 comprend un malaxeur 14 dans lequel sont mélangés les composants du produit à conditionner. Ce malaxeur 14 comprend de préférence des moyens de chauffage pour maintenir le produit à l'état liquide ou pâteux, à température de travail. A titre indicatif, le produit sort du malaxeur 14 à une température se situant entre 100 et 1800C.
Cependant, d'autres solutions techniques pourraient être envisagées pour le poste de fabrication 12. Le dispositif de conditionnement 10 comprend au moins une arrivée 16 de produit à conditionner à l'état liquide ou pâteux.
Cette arrivée 16 est reliée au poste de fabrication 12. Au moins une pompe 18 et éventuellement un filtre 19, un échangeur thermique 20 peuvent être prévus au niveau du conduit 22 reliant le poste de fabrication 12 et le dispositif de conditionnement 10 pour respectivement provoquer l'écoulement, filtrer et maintenir le produit à conditionner à une température lui permettant de s'écouler. Avantageusement, des moyens 24 de contrôle du débit sont prévus en amont et à proximité de l'arrivée 16, par exemple une pompe volumétrique, pour contrôler le débit du produit à conditionner. Le dispositif de conditionnement 10 comprend un réservoir 26 contenant un liquide de refroidissement, notamment de l'eau dans lequel débouche l'arrivée 16 de produit à conditionner.
De manière connue, l'arrivée 16 a une section adaptée, en fonction de la forme souhaitée du produit à l'état solide. Selon un mode de réalisation préféré et illustré sur la figure 2, l'arrivée 16 peut comprendre au moins une filière 28 à travers laquelle passe le produit à conditionner, dont une extrémité 30 débouche dans le réservoir 26.
La filière ainsi que les moyens assurant sa liaison os/ec le dispositif de conditionnement ne sont pas plus détaillés car ils sont connus de l'homme du métier. En variante, l'arrivée 16 peut comprendre une filière permettant d'éjecter de manière simultanée le produit à conditionner et une enveloppe autour, notamment par co-extrusion. Cette solution est plus particulièrement adaptée pour les colles « tackantes ». L'invention est plus particulièrement destinée aux produits à conditionner ayant une densité inférieure ou égale au liquide de refroidissement, par exemple à l'eau, susceptibles de flotter.
Selon l'invention, l'arrivée 16 est disposée en partie inférieure du réservoir, sensiblement en partie centrale et a des formes permettant d'éjecter le produit à conditionner sous forme d'un boudin 32 selon une direction sensiblement verticale vers le haut. Cet agencement permet de profiter du mouvement naturel vers le haut du produit à conditionner pour accélérer la vitesse d'éjection, ce qui contribue à obtenir un produit conditionné ayant un volume important. Par ailleurs, selon un autre avantage, le gradient de température du liquide de refroidissement étant vertical, les points de la paroi latérale du boudin 32 à une même altitude sont soumis à des températures sensiblement identiques. Cette configuration permet d'obtenir une température homogène autour du boudin 32 ce qui contribue à limiter l'apparition de contraintes à l'intérieur du produit à conditionner durant la phase de solidification et d'éviter les frottements à la sortie de la filière.
De préférence, le dispositif de conditionnement comprend, à la verticale de l'arrivée 16, des moyens 34 pour découper le boudin 32 de manière à le sectionner pour former des berlingots 36 ou des moyens pour réaliser une prédécoupe au niveau du boudin pour délimiter des berlingots.
Dans la mesure où la direction d'éjection du produit est verticale, le dispositif de conditionnement ne nécessite aucun moyen de guidage du boudin contrairement à l'art antérieur. Par ailleurs, cette configuration permet de faciliter le lancement de la production. En effet, selon l'art antérieur, il est nécessaire de guider manuellement le boudin pour l'orienter vers les moyens de découpe ou de prédécoupe, ce qui peut entraîner des brûlures. Selon l'invention, compte tenu de l'orientation de l'éjection, le guidage en direction des moyens 34 est obtenu de manière automatique et naturellement.
Selon un mode de réalisation, les moyens 34 comprennent deux galets 38, disposés de part et d'autre du boudin 32, susceptibles de pivoter autour d'axes perpendiculaires audit boudin, dont les formes périphériques sont adaptées pour découper ou prédécouper le boudin. Selon l'exemple illustré, les galets 38 comprennent des lames 40 susceptibles de coopérer de manière à couper ou prédécouper le boudin. Les moyens 34 ne sont pas plus détaillés car ils sont connus de l'homme du métier.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de conditionnement comprend au moins une arrivée 42 de liquide de refroidissement disposée à proximité de l'arrivée 16 du produit à conditionner, dont les formes sont adaptées pour éjecter le liquide de refroidissement selon une direction parallèle à la direction d'éjection du produit à conditionner, soit verticalement vers le haut. Cette disposition permet d'une part, d'obtenir un effet Venturi qui tend à accélérer la vitesse de défilement du boudin, et d'autre part, d'accélérer le refroidissement du produit à conditionner en augmentant les échanges thermiques. Avantageusement, le dispositif comprend plusieurs arrivées 42 de liquide de refroidissement disposées de manière symétrique par rapport à l'arrivée 16 du produit à conditionner.
A titre indicatif, le débit du produit à conditionner est de l'ordre de 500 kg/h et celui du liquide de refroidissement de l'ordre de 25 à 30 m3/h. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un circuit 44 de recirculation du liquide de refroidissement incorporant une pompe 46 pour contrôler le débit et éventuellement un échangeur 48 pour maintenir le liquide de refroidissement à une température adéquate. Selon une autre caractéristique, le réservoir 26 comprend à l'aplomb de l'arrivée
16 du produit à conditionner une évacuation 50 du produit conditionné en forme de berlingots et du liquide de refroidissement. De préférence, l'évacuation 50 a une forme en entonnoir ou en tuyère de manière à augmenter la vitesse d'écoulement du produit et du liquide au niveau de l'évacuation, ce qui tend par aspiration à augmenter la vitesse de défilement du boudin. L'augmentation de la vitesse de défilement du boudin et l'afflux important du liquide de refroidissement permet d'obtenir une solidification rapide du produit et d'éviter les risques d'altérations. Ainsi, il est possible d'obtenir des produits de dimensions importantes.
En sortie du réservoir, les berlingots de produit peuvent être convoyés par tous moyens appropriés.
Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne la nature du produit à conditionner et du liquide de refroidissement, les formes du produit conditionné, les dimensions, les formes et les matériaux des différents éléments du dispositif de conditionnement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de conditionnement d'un produit thermofusible, notamment d'une colle thermofusible « non tackante » comprenant une arrivée (16) de produit à conditionner à l'état liquide ou pâteux débouchant dans un réservoir (26) contenant un liquide de refroidissement, le produit à conditionner ayant une densité inférieure ou égale au liquide de refroidissement, caractérisé en ce que l'arrivée (16) est disposée en partie inférieure du réservoir, sensiblement en partie centrale et a des formes permettant d'éjecter le produit à conditionner sous forme d'un boudin (32) selon une direction sensiblement verticale vers le haut.
2. Dispositif de conditionnement d'un produit thermofusible selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une arrivée (42) de liquide de refroidissement disposée à proximité de l'arrivée (16) du produit à conditionner, dont les formes sont adaptées pour éjecter le liquide de refroidissement selon une direction parallèle à la direction d'éjection du produit à conditionner.
3. Dispositif de conditionnement d'un produit thermofusible selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs arrivées (42) de liquide de refroidissement disposées de manière symétrique par rapport à l'arrivée (16) du produit à conditionner.
4. Dispositif de conditionnement d'un produit thermofusible selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit (44) de recirculation du liquide de refroidissement.
5. Dispositif de conditionnement d'un produit thermofusible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend à l'aplomb de l'arrivée (16) du produit à conditionner une évacuation (50) du produit conditionné en forme de berlingots et du liquide de refroidissement.
6. Dispositif de conditionnement d'un produit thermofusible selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'évacuation (50) a une forme en entonnoir ou en tuyère.
7. Dispositif de conditionnement d'un produit thermofusible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, à la verticale de l'arrivée (16), des moyens (34) pour découper le boudin (32) de manière à le sectionner pour former des berlingots (36) ou des moyens pour réaliser une prédécoupe au niveau du boudin pour délimiter des berlingots.
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