EP3795519A1 - Dispositif d'approvisionnement d'une machine en film continu - Google Patents
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- EP3795519A1 EP3795519A1 EP20192450.3A EP20192450A EP3795519A1 EP 3795519 A1 EP3795519 A1 EP 3795519A1 EP 20192450 A EP20192450 A EP 20192450A EP 3795519 A1 EP3795519 A1 EP 3795519A1
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Definitions
- the present invention relates to a device for supplying a machine with a fine material in a continuous strip, of film type for example but not exclusively of plastic, comprising at least one unwinder of a reel of said film and motorized drive means. to convey the latter to said machine.
- the machines concerned can be thermoformers, traysealers, packaging machines, etc.
- the invention therefore makes use of techniques in the field of conveying a material in a continuous strip for supplying a machine with a continuous material, the particularly mechanical properties of which are suitable for their subsequent processing in said machine.
- the film of the reel may be made of plastic material, such as polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride (PVC) or the like.
- the film is fed by unwinding a reel mounted on a feed device, which essentially comprises a shaft on which the reel, the central portion of which is hollow, is placed horizontally and rotates freely.
- a feed device which essentially comprises a shaft on which the reel, the central portion of which is hollow, is placed horizontally and rotates freely.
- the tension of the strip resulting from the unwinding is an important parameter: the strip of film must be supplied with a constant tension to the input of said packaging machine.
- the mechanical inertia of the unwinder leads in practically all cases to a time lag between the respective stops of the motorized drum and of the unwinder, resulting in the aforementioned loosening of the strip, which no longer presents a tension d. sufficient entry near the drum. Under these conditions, a slippage occurs each time the drive drum is restarted, which results in degrading, over time, the coating allowing the adhesion of the film, progressively amplifying the problem.
- the object of the present invention is to overcome the drawbacks of the state of the art, in particular those which are mentioned previously in connection with particular solutions or applications, by proposing a device for supplying a machine with continuous plastic film having motorized film drive means which make it possible in particular to guarantee a permanent operating voltage, and can be implemented without contact with one of the sides of the film, making them compatible with film processing machines used in the film. food industry. It should also be noted that the solutions recommended by the invention do not in any way interfere with the operations of changing film reels, and appreciably improve the continuity of the processes when replacing an exhausted reel.
- the present invention which relates very precisely to a device for supplying a machine with continuous film, firstly and conventionally comprises at least one unwinder of a reel of said film and motorized film drive means. . It is then such that the motorized film drive means comprise at least one endless belt conveyor supporting the film and comprising means for maintaining the film in adhesion contact with the strip, said holding means applying only to the portion of the path of the strip supporting the film, said strip having a width at least equal to that of the film and the holding means being applied over at least the width of the film.
- the holding means may comprise, within the framework of the invention, means for generating a depression at the level of the path fraction of the strip supporting the film, acting in combination with the fact that the strip comprises perforations distributed over its surface.
- the efforts aimed at pressing the film against the strip are obtained, in the useful support zone for the film, by suction of the latter on the conveyor belt, suction which ceases as soon as contact with adhesion is no longer necessary, at the outlet of the film. belt conveyor.
- the precision of action of such a solution is much higher than what can be obtained by a adhesive coating, due to the delimitation of the zone of exercise of the plating of one (the film) on the other (the tape). Furthermore, no wear, mechanical or otherwise, is to be feared in this configuration.
- the means for generating a vacuum can consist of at least one vacuum chamber.
- Each box used in the solutions constructed according to the present invention is placed in such a way that the depression is exerted at the level of one side of the box which covers, at least in width, the surface of the strip, and is located in the immediate vicinity. of the face of the strip which is not intended to come into contact with the film: the perforations then transmit the suction force to said film and help to press it into contact with the other face of the strip which carries it .
- the endless belt conveyor of the invention comprises two rotating drums around which the belt is wound, located at its two ends along an axis collinear with the driving direction of the film, at least one of said drums being driven by motor means, and at least one vacuum chamber being placed between said drums.
- the support strip of the film being stretched between the two drums, it in fact has a portion of planar appearance of length substantially equal to the distance between the axes of the drums.
- the supply device of the invention may comprise a belt conveyor with two juxtaposed vacuum chambers in the direction of driving the film, respectively an inlet box and an outlet box.
- the existence of these two juxtaposed boxes is particularly useful for managing the end of a roll and the arrival of the free end of a new roll of film, with a view to making their connection if possible in masked time, seen from the treatment process implemented by a machine downstream of the device supply of the invention. At the very least, the idea is to get closer to such a functioning in masked time.
- the device of the invention may include a pressure detector at least in the inlet box. .
- the measurement of the pressure variations in the input box makes it possible to detect whether there is still film which runs, or on the contrary if the reel is exhausted.
- pressure sensors are placed in the two boxes, which is also possible, it is the pressure variation between the two boxes which is measured: when one of them is no longer covered by the film and that the other still is. We can then trigger the shutdown of the supply and change the feed film.
- said device of the invention may comprise two belt conveyors aligned along the driving direction of the film, each comprising a single vacuum chamber, means for synchronizing the driving speed of the bands of the two. carriers then being provided.
- the two conveyors are identical, which means that they each comprise two drums and an endless belt.
- the synchronization means can be mechanical, or alternatively be electronic, and then synchronize the speed of electric motors driving a drum of each conveyor.
- Motorized means conventionally consist of asynchronous motors operating with variable speed drives, or of brushless self-piloted synchronous motors, known as “brushless” motors.
- a film cutting device can optionally be placed between the two aligned conveyors, providing an additional function possibly required by the processing implemented downstream in the production line.
- the motorized film drive means in this case the endless belt conveyor (s), are associated with a film reserve loop placed at the outlet of said means, and consisting of at least one axis roller offset from the film drive plane on the belt conveyor (s). More precisely, this reserve loop may include a plurality of idle rollers, the axes of which are staggered. This additional function is in particular provided to facilitate the realization in masked time of the operation of joining films coming from two separate rolls.
- the rollers of the reserve loop can moreover be arranged and / or designed to have an effect on the tension of the film leaving the drive means, as will be seen below.
- the invention also relates to a packaging line comprising a machine, such as a graphic arts machine, packaging machine, a thermoformer or a traysealer, fed with a strip by a supply device as developed.
- a machine such as a graphic arts machine, packaging machine, a thermoformer or a traysealer
- a supply device as developed.
- the supply device of the invention which is designed to supplying film to a processing machine, for example a thermoforming machine, mainly consists of a reel 1, 1 'of raw material, that is to say in this case of film of plastic material, and means motorized drives, in this case an endless belt conveyor 2.
- a processing machine for example a thermoforming machine
- the invention will find its application in the supply of packaging machines on a packaging line.
- the present invention will also find its application in the field of supplying graphic arts machines, for example in the field of printing or the like (see below).
- the drive module is more particularly shown in figure 1 and comprises two vacuum boxes 5 and 6, box 6 being the input box, in the direction of travel of the film, while box 5 is the output box.
- the two boxes 5, 6 are juxtaposed, at the same level, and their "active" sides, that is to say capable of generating the depression which can attract the film and press it against the strip 2, are practically in contact with the inner face of the strip 2.
- the perforations in the strip 2, regularly distributed over the entire surface of said strip 2, make it possible to transmit the force of attraction on the outer face of the strip 2, that on which the film 4 (see the following figures) is transported, without compromising the support capacities of said strip 2.
- One of the two drums 7, 8 is motorized, for example by means of an asynchronous motor or alternatively to the by means of a self-piloted brushless synchronous motor, easy to control electronically.
- the drum 7 which is for example a motor and serves as a drive drum for the strip 2 according to the speed impelled by the motor which drives it, while the drum 8 serves as a drive drum. return roller for the endless belt.
- the endless belt 2 turns in the direction of the arrow F, which also shows the direction of travel of film 4, 4 'on tape 2.
- the following figures 2 to 4 show in a more precise and complete manner the film supply device of the invention, based on the drive module described above. So the figure 2 shows that the supports of the main 1 and secondary 1 'reel comprise shafts 3, 3' fixed to a frame 100 so that a strip 4, 4 'can freely unwind from each of the reels 1, 1' towards the means motorized drives described above, capable of tensioning said strip 4, 4 'under the conditions mentioned at the start of the description.
- the film 4 'feeding the belt conveyor 2 comes from the secondary reel 1' and passes through an intermediate roller 10 free to rotate.
- the supply device according to the invention can be used in a production line for any type of packaging, a preferred destination is in the food sector.
- the reel 1, 1 ' consists of a film 4, 4', for example of polypropylene, or of polyethylene, or of polyvinyl chloride or the like.
- the packaging machine not shown, can then, as mentioned, be a thermoforming machine or the like.
- the invention can also be used in rather distant fields, such as printing or the field of textiles and in this case, the coil 1, 1 'is rather made up of a winding of a technical equivalent of "film" - in the sense of a strip of negligible thickness compared to its other dimensions - of paper or fabric.
- the supply device then operates substantially in the same way.
- the device of the invention is shown with, at the output, a reserve loop 9 of film 4, which allows the film processing machine 4 located downstream to continue to operate although there is a supply disruption to the device of the invention, for example if one of the reels 1, 1 'is finished, when the film 4, 4 'they store is exhausted.
- the lower roller 90 of this reserve loop can moreover be used to give the film 4, 4 'a tension at the output of the belt conveyor device 2.
- the vacuum chambers 5, 6 are shown with different dimensions, the one (box 5) being larger than the other (box 6): the reason for this difference, which is linked to the tension of the film 4, 4 ', will be explained below.
- the assembly is fed with film 4 coming from the other reel, in this case the main reel 1.
- the drum motor 7 is stopped, stopping the motor which controls it. The final free end of the film is then positioned at the edge of the outlet vacuum box 5 adjoining the inlet box 6.
- said motor is a self-piloted brushless synchronous motor, this positioning is carried out automatically, due to the precision of the motor control. In the case of an asynchronous motor, it is up to the operator to carry out the positioning. This is what appears in figure 3 .
- the vacuum chambers 5, 6 remain in operation and active even in the event of the end of the film 4, 4 'from the reels 1, 1', and the final end of the reel 1 is therefore maintained - without necessarily stopping the downstream processing machine by varying the length of strip allowed by the reserve loop 9 - on the conveyor belt 2, at the level of the vacuum chamber 5.
- the initial free end of the new film 4 from the main reel 1 is placed to in turn feed the belt 2 of the conveyor of the drive module.
- the free end of the new film 4 is positioned on the endless belt 2 above the inlet box 6, with the end edge placed in line with said edge separating the two boxes 5, 6. It remains there. also due to the attraction exerted by said box 6, still in action.
- thermoformer continues to operate normally by being supplied with film 4, 4 'which it "draws" from the reserve loop 9.
- film 4, 4 ' which it "draws" from the reserve loop 9.
- the same protocol is reproduced in a device whose casing 100 is a little different, with a more vertical structure. To ensure that the positioning of the two ends of the films 4, 4 'can be done correctly, it may be necessary to cut the final end of the film 4, 4' placed on the vacuum chamber 5.
- the input tension in the machine can be of the order of 5 kg (see in figure 4 ), in certain applications, in particular using a downstream thermoforming machine.
- the film retaining zone 4, 4 'delimited by the vacuum chamber 5 must therefore be compatible with this value.
- the box 6 must maintain a film which is not subjected to any tension. This may explain their difference in sizing.
- the output voltage must in reality be adjustable, and can also be low, in other applications, for example upstream of bagging machines with elastic film.
- the differential between the input and output voltages so as to adapt as finely as possible to the use which is made of the device. of the invention.
- the adjustment of the dissociation of said voltages is in practice an important characteristic of the invention, and must be able to cover a wide spectrum, possibly going up to an input voltage which can be zero and a low output voltage, or conversely include two rather high voltages. It is usage in the downstream process that dictates the settings made.
- the supply device of the invention in addition to its character adapted to the hygienic requirements of certain industries, is also moreover particularly adapted to industrial constraints since it appreciably improves the management of film reel changes.
- the suction zones used to manage the tension of the film being fed finally constitute a very flexible means of combining the tension requirement and the junction requirements between reels without disturbing the operation of the production line.
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- Advancing Webs (AREA)
- Replacement Of Web Rolls (AREA)
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
Abstract
Description
- La présente invention concerne un dispositif d'approvisionnement d'une machine par un matériau fin en bande continue, de type film par exemple mais non exclusivement en plastique, comportant au moins un dérouleur d'une bobine dudit film et des moyens d'entraînement motorisés pour convoyer ce dernier vers ladite machine. A titre d'exemples, les machines concernées peuvent être des thermo-formeuses, des operculeuses, des machines d'emballage, etc.
- L'invention fait donc appel à des techniques du domaine du convoyage d'un matériau en bande continue pour l'alimentation d'une machine en un matériau continu dont les propriétés notamment mécaniques sont adaptées à leur traitement ultérieur dans ladite machine. Ainsi, par exemple, dans le cas d'une thermo-formeuse ou d'une operculeuse, le film de la bobine peut être constituée en matière plastique, comme du polypropylène, du polyéthylène, du polychlorure de vinyle (PVC) ou similaire.
- De manière très générale, l'alimentation en film s'effectue par déroulement d'une bobine montée sur un dispositif d'alimentation, qui comprend essentiellement un arbre sur lequel la bobine, dont la portion centrale est creuse, est placée horizontalement et tourne librement. Pour que l'alimentation se déroule dans des conditions satisfaisantes, la tension de la bande issue du déroulement est un paramètre important : il faut que la bande de film alimente avec une tension constante l'entrée de ladite machine d'emballage.
- Sur les machines existantes, le déroulage se fait avec un tambour moteur qui tracte le film de la bobine et le convoie vers la machine située en aval dans la chaîne de fabrication. Pour conserver la tension requise, il est prévu que le tambour moteur soit recouvert d'un revêtement particulier, prévu pour permettre au film d'adhérer correctement sur le tambour pour permettre à ce dernier d'en assurer l'entraînement. Le problème est que la qualité de cette adhérence dépend elle-même de la tension d'entrée sur ledit tambour et que le mode de travail de ce type de machine, impliquant des fonctionnements cycliques, aboutit assez couramment à des relâchements de la bande en amont, notamment dus au fait que le dérouleur ne stoppe en général pas sa rotation au moment précis de l'arrêt du moteur d'entraînement du tambour. En d'autres termes, l'inertie mécanique du dérouleur conduit dans pratiquement tous les cas à un décalage temporel entre les arrêts respectifs du tambour motorisé et du dérouleur, ayant pour conséquence le relâchement précité de la bande, qui ne présente plus une tension d'entrée suffisante à l'abord du tambour. Dans ces conditions, il se produit un glissement à chaque redémarrage du tambour d'entraînement, qui aboutit à dégrader, avec le temps, le revêtement permettant l'adhérence du film, amplifiant progressivement le problème.
- Pour répondre à cet inconvénient, il a été proposé de placer un contre-rouleau au niveau du tambour d'entraînement, mais cette solution n'est pas optimale en termes de sécurité, et elle complique sensiblement le passage du film. De plus, parmi les utilisations possibles de ces films et des machines de traitement que ces derniers alimentent, se trouvent de nombreuses applications agro-alimentaires. Or, lors des opérations de filmage dans des domaines faisant intervenir la chaîne de production alimentaire, pour des raisons tenant à l'hygiène, les films ne doivent pas être entraînés du côté qui sera potentiellement en contact avec les aliments. La solution à contre-rouleau, techniquement possible, est donc en pratique inadaptée dans nombre d'applications.
- Une autre solution proposée dans l'art antérieur consiste à placer le tambour d'entraînement directement au contact de la bobine en cours de déroulement, au voisinage immédiat du dérouleur. Sur un plan d'efficacité industrielle, une telle configuration présente cependant l'inconvénient de rendre plus difficile le chargement/changement de bobines de matière première, alors qu'il s'agit là, comme on le verra plus en détail dans la suite, d'un enjeu important dans le fonctionnement d'une chaîne d'approvisionnement en film continu telle qu'en l'invention. Par ailleurs, du fait du contact direct avec le film bobiné, on retrouve l'inconvénient cité à l'encontre de la solution précédente dans l'hypothèse d'un usage dans l'industrie alimentaire.
- La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique, notamment ceux qui sont mentionnés auparavant en lien avec des solutions ou applications particulières, en proposant un dispositif d'approvisionnement d'une machine en film plastique continu présentant des moyens d'entraînement motorisés du film qui permettent notamment de garantir une tension d'utilisation permanente, et peuvent être mis en œuvre sans contact avec l'une des faces du film, les rendant compatibles avec des machines de traitement de film employées dans l'industrie agro-alimentaire. Il est par ailleurs à noter que les solutions préconisées par l'invention n'obèrent en aucune manière les opérations de changement de bobines de film, et améliorent sensiblement la continuité des process lors du remplacement d'une bobine épuisée.
- A ces effets, la présente invention, qui concerne très précisément un dispositif d'approvisionnement d'une machine en film continu, comporte d'abord et classiquement au moins un dérouleur d'une bobine dudit film et des moyens d'entraînement motorisés du film. Elle est ensuite telle que les moyens d'entraînement motorisés du film comportent au moins un transporteur à bande sans fin supportant le film et comportant des moyens de maintien du film en contact d'adhérence avec la bande, lesdits moyens de maintien s'appliquant uniquement sur la fraction de trajet de la bande supportant le film, ladite bande étant de largeur au moins égale à celle du film et les moyens de maintien s'appliquant sur au moins la largeur du film.
- Les moyens de maintien du film en contact avec la bande ne s'exercent par conséquent que sur une portion de trajet de la bande sans fin, celle pendant laquelle il y a effectivement support du film par la bande. Cela exclut les solutions, jugées insatisfaisantes, de l'art antérieur utilisant un revêtement adhérent, puisqu'elles nécessitent que la totalité de la bande soit enduite. Cela écarte aussi les solutions du type de celle montrée dans le document
US2006/0130435 , qui montre des bandes sans fin appliquées au-dessus d'un film plastique, qui ne sont pas des moyens d'entraînement et ne supportent pas le film, mais sont seulement destinés à empêcher les bordures latérales de retomber par gravité. Au contraire, l'invention supporte la totalité de la largeur de la bande, qu'elle maintient bien plane. - Plus précisément, les moyens de maintien peuvent comporter, dans le cadre de l'invention, des moyens de génération d'une dépression au niveau de la fraction de trajet de la bande supportant le film, agissant en combinaison avec le fait que la bande comporte des perforations réparties sur sa surface. Les efforts visant à plaquer le film contre la bande sont obtenus, dans la zone utile de support du film, par aspiration de ce dernier sur la bande transporteuse, aspiration qui cesse dès que le contact avec adhérence n'est plus nécessaire, en sortie du convoyeur à bande. La précision d'action d'une telle solution est bien supérieure à ce qui peut être obtenu par un revêtement adhésif, du fait de la délimitation de la zone d'exercice du placage de l'un (le film) sur l'autre (la bande). Aucune usure, mécanique ou autre, n'est par ailleurs à craindre dans cette configuration.
- Plus précisément encore, les moyens de génération d'une dépression peuvent consister en au moins un caisson à dépression. Chaque caisson utilisé dans les solutions construites selon la présente invention est placé de manière telle que la dépression s'exerce au niveau d'un côté du caisson qui couvre, au moins en largeur, la surface de la bande, et se situe au voisinage immédiat de la face de la bande qui n'est pas destinée à entrer en contact avec le film : les perforations transmettent ensuite l'effort d'aspiration audit film et contribuent à le plaquer au contact de l'autre face de la bande qui le véhicule.
- Selon une configuration possible, le transporteur à bande sans fin de l'invention comporte deux tambours rotatifs autour desquels la bande est enroulée, localisés à ses deux extrémités selon un axe colinéaire à la direction d'entraînement du film, l'un au moins desdits tambours étant entraîné par des moyens moteurs, et au moins un caisson à dépression étant placé entre lesdits tambours. Ceux-ci délimitent en pratique la fraction de trajet de la bande supportant le film. La bande support du film étant tendue entre les deux tambours, elle présente de fait une portion d'allure plane de longueur sensiblement égale à la distance entre-axes des tambours.
- Selon une variante possible, le dispositif d'approvisionnement de l'invention peut comporter un transporteur à bande à deux caissons à dépression juxtaposés dans la direction d'entraînement du film, respectivement un caisson d'entrée et un caisson de sortie. L'existence de ces deux caissons juxtaposés est notamment utile pour gérer la fin d'un rouleau et l'arrivée de l'extrémité libre d'un nouveau rouleau de film, en vue de réaliser leur raccordement si possible en temps masqué, vu du process de traitement mis en œuvre par une machine en aval du dispositif d'approvisionnement de l'invention. A tout le moins, l'idée est de se rapprocher d'un tel fonctionnement en temps masqué.
- A cet effet, et selon une possibilité dont les avantages apparaîtront plus particulièrement dans la suite, afin de détecter la fin du rouleau d'un film, le dispositif de l'invention peut comporter un détecteur de pression au moins dans le caisson d'entrée.
- Dans cette hypothèse, la mesure des variations de pression dans le caisson d'entrée permet de détecter s'il y a toujours du film qui défile, ou au contraire si la bobine est épuisée. Alternativement, si des capteurs de pression sont disposées dans les deux caissons, ce qui est également possible, c'est la variation de pression entre les deux caissons qui est mesurée : lorsque l'un d'eux n'est plus recouvert par le film et que l'autre l'est encore. On peut alors déclencher l'arrêt de l'approvisionnement et changer de film d'alimentation.
- Selon une autre variante possible, ledit dispositif de l'invention peut comporter deux transporteurs à bande alignés selon la direction d'entraînement du film, chacun comportant un unique caisson à dépression, des moyens de synchronisation de la vitesse d'entraînement des bandes des deux transporteurs étant alors prévus. De préférence, les deux transporteurs sont identiques, ce qui veut dire qu'ils comportent chacun deux tambours et une bande sans fin.
- Les moyens de synchronisation peuvent être prévus mécaniques, ou alternativement être électroniques, et synchroniser alors la vitesse de moteurs électriques entraînant un tambour de chaque transporteur.
- Les moyens motorisés consistent classiquement en des moteurs asynchrones fonctionnant avec des variateurs, ou en des moteurs synchrones autopilotés sans balais, dits moteurs « brushless ». Un dispositif de coupe du film peut optionnellement être placé entre les deux transporteurs alignés, assurant une fonction supplémentaire éventuellement nécessitée par le traitement mis en œuvre en aval dans la chaîne de fabrication.
- Par ailleurs, selon une possibilité propre à l'invention, les moyens d'entraînement motorisés du film, en l'occurrence le ou les transporteurs à bande sans fin, sont associés à une boucle de réserve de film placée en sortie desdits moyens, et constituée d'au moins un rouleau d'axe décalé par rapport au plan d'entraînement du film sur le ou les transporteur(s) à bande. Plus précisément, cette boucle de réserve peut comporter une pluralité de rouleaux fous dont les axes sont disposés en quinconce. Cette fonction additionnelle est notamment prévue pour faciliter la réalisation en temps masqué de l'opération de raccordement de films provenant de deux rouleaux distincts. Les rouleaux de la boucle de réserve peuvent par ailleurs être agencés et/ou prévus pour avoir un effet dans la tension du film en sorite des moyens d'entraînement, comme on le verra dans la suite.
- La présente invention concerne secondairement un procédé d'approvisionnement continu d'une machine en film au moyen d'un dispositif d'approvisionnement tel qu'expliqué auparavant, caractérisé par les étapes suivantes :
- suite à la détection d'une différence de niveau de vide dans les caissons à dépression, arrêt du transporteur à bande de sorte que l'extrémité finale du film puisse être positionnée à la jonction entre les deux caissons ;
- changement de film et positionnement de l'extrémité libre du nouveau film au niveau de ladite jonction ;
- collage des deux extrémités de film l'une à l'autre ;
- redémarrage du convoyeur à bande.
- Enfin, l'invention a également trait à une chaîne d'emballage comprenant une machine, telle une machine d'arts graphiques, d'emballage, une thermo-formeuse ou une operculeuse, alimentée en bande par un dispositif d'approvisionnement tel que développé ci-dessus, et permettant notamment la mise en œuvre d'un procédé d'alimentation en continu d'une telle machine, dans le cadre d'une telle chaîne, par raccordement de films provenant de bobines distinctes.
- D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à des modes de réalisation qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs.
- La compréhension de cette description sera en particulier facilitée en se référant aux dessins joints en annexe et dans lesquels :
- [
Fig.1 ] montre schématiquement un transporteur à deux caissons à dépression ; - [
Fig.2 ] est une représentation schématique d'une version à deux transporteurs à bande d'un dispositif d'approvisionnement en film à deux bobines selon l'invention ; - [
Fig.3 ] illustre l'état du dispositif lorsqu'on arrive en fin d'une bobine de film en cours d'alimentation du dispositif de l'invention ; et - [
Fig.4 ] représente schématiquement le traitement opéré pour raccorder le film d'une autre bobine à l'extrémité finale du film issu de la bobine d'alimentation en cours. - En référence aux différentes figures, le dispositif d'approvisionnement de l'invention, qui est conçu pour alimenter en film une machine de traitement, par exemple une thermo-formeuse, se compose principalement d'une bobine 1, 1' de matière première, c'est-à-dire en l'occurrence de film en matériau plastique, et de moyens d'entraînement motorisés, en l'espèce un transporteur à bande sans fin 2. Préférentiellement, mais non limitativement, l'invention trouvera son application dans l'approvisionnement de machine d'emballage sur une chaîne d'emballage. La présente invention trouvera cependant aussi son application dans le domaine de l'approvisionnement de machine d'arts graphiques, par exemple dans le domaine de l'imprimerie ou autre (voir ci-après).
- Le module d'entraînement est plus particulièrement montré en
figure 1 et comporte deux caissons à dépression 5 et 6, le caisson 6 étant le caisson d'entrée, dans la direction du défilement du film, alors que le caisson 5 est le caisson de sortie. Comme visible sur cette figure, les deux caissons 5, 6 sont juxtaposés, au même niveau, et leurs côtés « actifs », c'est-à-dire aptes à générer la dépression pouvant attirer le film et le plaquer contre la bande 2, se trouvent pratiquement au contact de la face intérieure de la bande 2. Les perforations dans la bande 2, régulièrement réparties sur toute la surface de ladite bande 2, permettent de transmettre la force d'attraction sur la face extérieure de la bande 2, celle sur la quelle le film 4 (voir les figures suivantes) est transporté, sans obérer les capacités de support de ladite bande 2. L'un des deux tambours 7, 8 est motorisé, par exemple au moyen d'un moteur asynchrone ou alternativement au moyen d'un moteur synchrone autopiloté sans balais, facile à commander électroniquement. Dans l'hypothèse de l'invention, c'est le tambour 7 qui est par exemple moteur et sert de tambour d'entraînement de la bande 2 selon la vitesse impulsée par le moteur qui l'entraîne, alors que le tambour 8 sert de rouleau de renvoi pour la bande sans fin. La bande sans fin 2 tourne en l'occurrence dans le sens de la flèche F, qui montre aussi la direction de défilement du film 4, 4' sur la bande 2. - Les figures suivantes 2 à 4 montrent de manière plus précise et complète le dispositif d'approvisionnement en film de l'invention, basée sur le module d'entraînement décrit ci-dessus. Ainsi, la
figure 2 montre que les supports des bobine principale 1 et secondaire 1' comportent des arbres 3, 3' fixés à un châssis 100 de telle sorte que puisse se dérouler librement une bande 4, 4' issue de chacune des bobines 1, 1' vers les moyens d'entraînement motorisés décrits auparavant, susceptibles de mettre en tension de ladite bande 4, 4' dans les conditions mentionnées au début de la description. Dans lafigure 2 , en particulier, le film 4' alimentant le transporteur à bande 2 est issu de la bobine secondaire 1' et passe par un rouleau intermédiaire 10 libre en rotation. - Bien que le dispositif d'approvisionnement selon l'invention puisse être employé dans une chaîne de fabrication pour tout type d'emballage, une destination préférentielle se situe dans le domaine alimentaire. Dans ce cas, la bobine 1, 1' est constituée d'un film 4, 4' par exemple en polypropylène, ou en polyéthylène, ou encore en polychlorure de vinyle ou analogue. La machine d'emballage, non représentée, pourra alors comme mentionné être une thermo-formeuse ou similaire.
- Il est à noter comme mentionné que l'invention peut aussi être employée dans des domaines assez lointains, comme l'imprimerie ou le domaine du textile et dans ce cas, la bobine 1, 1' est plutôt constituée d'un enroulement d'un équivalent technique du « film » - au sens de bande d'épaisseur négligeable par rapport à ses autres dimensions - en papier ou en tissu. Le dispositif d'approvisionnement fonctionne alors sensiblement de la même manière.
- Le dispositif de l'invention est montré avec, en sortie, une boucle de réserve 9 de film 4, qui permet s'il y a lieu à la machine de traitement de film 4 située en aval de continuer à fonctionner bien qu'il y ait une rupture d'approvisionnement au niveau du dispositif de l'invention, par exemple si l'une des bobines 1, 1' est finie, lorsque le film 4, 4' qu'elles stockent est épuisé. Le rouleau inférieur 90 de cette boucle de réserve peut d'ailleurs être utilisé pour conférer au film 4, 4' une tension en sortie du dispositif transporteur à bande 2. Les caissons à dépression 5, 6 sont figurés avec des dimensions différentes, l'un (le caisson 5) étant plus important que l'autre (le caisson 6) : la raison de cette différence, qui est liée à la tension du film 4, 4', sera expliquée dans la suite.
- Lorsque le film 4' d'une des bobines 1, 1' est épuisé, par exemple celui de la bobine 1' comme sur les
figures 3 et 4 , on alimente l'ensemble avec du film 4 issu de l'autre bobine, en l'occurrence la bobine principale 1. Lorsqu'une variation significative des niveaux de vide dans les caissons à dépression 5, 6 est détectée, par comparaison des valeurs issues des capteurs de vide placés dans ces caissons, dans une variante à deux capteurs, ou lorsque le niveau de vide du caisson d'entrée 6 varie significativement, dans une variante à un seul capteur, indiquant l'absence de film, le tambour moteur 7 est arrêté, en stoppant le moteur qui le commande. L'extrémité libre finale du film est ensuite positionnée à la lisière du caisson à dépression 5 de sortie jouxtant le caisson 6 d'entrée. Si ledit moteur est un moteur synchrone sans balais autopiloté, ce positionnement est effectué automatiquement, du fait de la précision de la commande du moteur. Dans le cas d'un moteur asynchrone, c'est à l'opérateur d'effectuer le positionnement. C'est ce qui apparaît enfigure 3 . - Les caissons à dépression 5, 6 restent en fonction et actifs même en cas de fin de film 4, 4' issus des bobines 1, 1', et l'extrémité finale de la bobine 1 est par conséquent maintenue - sans forcément arrêter la machine de traitement en aval en jouant sur la longueur de bande permise par la boucle de réserve 9 - sur le transporteur à bande 2, au niveau du caisson à dépression 5. Dans le même temps, l'extrémité libre initiale du nouveau film 4 issu de la bobine principale 1 est placée pour alimenter à son tour la bande 2 du transporteur du module d'entraînement. L'extrémité libre du nouveau film 4 est positionnée sur la bande 2 sans fin au-dessus du caisson 6 d'entrée, avec le chant d'extrémité disposé au droit de ladite lisière séparant les deux caissons 5, 6. Elle y reste maintenue également du fait de l'attraction exercée par ledit caisson 6, toujours en action. Puis les deux extrémités libres sont raccordées et collées l'une à l'autre à l'aide d'une bande adhésive 40 placée transversalement, c'est-à-dire disposée perpendiculairement à l'axe de défilement marqué par la flèche F de la
figure 1 , comme montré enfigure 4 . Les moyens d'entraînement, en l'espèce le transporteur à bande 2, sont alors redémarrés par redémarrage du moteur commandant le tambour moteur 7, la continuité du process de traitement en aval pouvant comme dit être préservée si la boucle de réserve 9 est suffisante. - Dans ce cas, la thermo-formeuse en aval continue à fonctionner normalement en étant alimentée en film 4, 4' qu'elle « puise » dans la boucle de réserve 9. Dans l'hypothèse d'un film supérieur, par exemple imprimable, à destination de la même thermo-formeuse, le même protocole est reproduit dans un dispositif dont le carter 100 est un peu différent, doté d'une structure plus verticale. Pour s'assurer que le positionnement des deux bouts des films 4, 4' puisse se faire correctement, il peut y avoir à effectuer une découpe de l'extrémité finale du film 4, 4' placé sur le caisson à dépression 5.
- En termes de dimensionnement, il est à noter que la tension d'entrée dans la machine peut être de l'ordre de 5 kg (voir en
figure 4 ), dans certaines applications notamment utilisant une thermo-formeuse en aval. La zone de maintien du film 4, 4' délimitée par le caisson à dépression 5 doit donc être compatible avec cette valeur. A l'inverse, le caisson 6 doit maintenir un film qui n'est assujetti à aucune tension. C'est ce qui peut expliquer leur différence de dimensionnement. - Mais ce n'est pas l'unique configuration possible, la tension de sortie doit en réalité être modulable, et peut aussi être faible, dans d'autres applications, par exemple en amont de machines d'ensachage avec film élastique. De fait, et plus généralement, on peut aisément moduler, dans le cadre de l'invention le différentiel entre les tensions d'entrée et de sortie, de manière à s'adapter le plus finement possible à l'usage qui est fait du dispositif de l'invention. Le réglage de la dissociation desdites tensions est en pratique une caractéristique importante de l'invention, et doit pouvoir couvrir un large spectre, allant le cas échéant jusqu'à une tension d'entrée qui peut être nulle et une tension de sortie faible, ou à l'inverse comporter deux tensions plutôt élevées. C'est l'usage dans le process en aval qui dicte les réglages opérés.
- Le dispositif d'approvisionnement de l'invention, outre son caractère adapté aux exigences hygiéniques de certaines industries, est aussi par ailleurs particulièrement adapté aux contraintes industrielles puisqu'il améliore sensiblement la gestion des changements de bobines de film. Les zones d'aspiration utilisées pour gérer la tension du film en cours d'alimentation constituent enfin un moyen très souple pour combiner l'exigence de tension et les nécessités de jonction entre bobines sans perturber le fonctionnement de la chaîne de fabrication.
Claims (14)
- Dispositif d'approvisionnement d'une machine en film 4, 4' continu, comportant au moins un dérouleur d'une bobine 1, 1' dudit film 4, 4' et des moyens d'entraînement motorisés du film 4, 4', caractérisé en ce que les moyens d'entraînement motorisés du film comportent au moins un transporteur à bande 2 sans fin supportant le film 4, 4' et comportant des moyens de maintien du film 4, 4' en contact d'adhérence avec la bande 2, lesdits moyens de maintien s'appliquant uniquement sur la fraction de trajet de la bande 2 supportant le film 4, 4', ladite bande 2 étant de largeur au moins égale à celle du film 4, 4' et les moyens de maintien s'appliquant sur au moins la largeur du film 4, 4'.
- Dispositif d'approvisionnement d'une machine en film 4, 4' selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de maintien comportent des moyens 5, 6 de génération d'une dépression au niveau de la fraction de trajet de la bande 2 supportant le film 4, 4', et en ce que la bande 2 comporte des perforations réparties sur sa surface.
- Dispositif d'approvisionnement d'une machine en film 4, 4' selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de génération d'une dépression consistent en au moins un caisson 5, 6 à dépression.
- Dispositif d'approvisionnement d'une machine en film 4, 4' selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le transporteur à bande 2 ; 2' sans fin comporte deux tambours rotatifs 7, 8 autour desquels la bande 2 est enroulée, localisés à ses deux extrémités selon un axe défini par la direction d'entraînement du film 4, 4', l'un au moins desdits tambours 7, 8 étant entraîné par des moyens moteurs, au moins un caisson 5, 6 à dépression étant placé entre lesdits tambours 7, 8.
- Dispositif d'approvisionnement d'une machine en film 4, 4' selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte un transporteur à bande 2 à deux caissons à dépression 5, 6juxtaposés dans la direction d'entraînement F du film 4, 4', respectivement un caisson d'entrée 6 et un caisson de sortie 5.
- Dispositif d'approvisionnement d'une machine en film 4, 4' selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur de pression au moins dans le caisson d'entrée 6.
- Dispositif d'approvisionnement d'une machine en film 4, 4' selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux transporteurs à bande 2 alignés selon la direction d'entraînement F du film 4, 4', chacun comportant un unique caisson 5 ; 6 à dépression, des moyens de synchronisation de la vitesse d'entraînement des bandes 2 des deux transporteurs étant prévus.
- Dispositif d'approvisionnement d'une machine en film 4, 4' selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de synchronisation sont mécaniques.
- Dispositif d'approvisionnement d'une machine en film 4, 4' selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de synchronisation sont électroniques, et synchronisent la vitesse de moteurs électriques entraînant un tambour 7, 8 de chaque transporteur.
- Dispositif d'approvisionnement d'une machine en film 4, 4' selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'un dispositif de coupe du film 4, 4' est placé entre les deux transporteurs à bande 2 alignés.
- Dispositif d'approvisionnement d'une machine en film 4, 4' selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement motorisés du film 4, 4' sont associés à une boucle de réserve 9 de film 4, 4' placée en sortie desdits moyens, et constituée d'au moins un rouleau d'axe décalé par rapport au plan d'entraînement du film 4, 4' sur le ou les transporteur(s) à bande 2.
- Dispositif d'approvisionnement d'une machine en film 4, 4' selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la boucle de réserve 9 comporte une pluralité de rouleaux fous dont les axes sont disposés en quinconce.
- Procédé d'approvisionnement continu d'une machine en film 4, 4' au moyen d'un dispositif d'approvisionnement selon les revendications précédentes, caractérisé par les étapes suivantes :- suite à la détection d'une différence de niveau de vide dans les caissons à dépression 5, 6, arrêt du transporteur à bande 2 de sorte que l'extrémité finale du film 4' puisse être positionnée à la jonction entre les deux caissons 5, 6 ;- changement de film 4 et positionnement de l'extrémité libre du nouveau film 4 au niveau de ladite jonction ;- collage des deux extrémités de film 4, 4' l'une à l'autre ;- redémarrage du convoyeur à bande 2.
- Chaîne d'emballage comprenant une machine, telle une machine d'arts graphiques, d'emballage, une thermoformeuse ou une operculeuse, alimentée en film 4, 4' par un dispositif d'approvisionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4520615A (en) * | 1983-02-28 | 1985-06-04 | Doboy Packaging Machinery, Inc. | Tube forming apparatus for packaging |
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2019
- 2019-08-23 FR FR1909369A patent/FR3100030B1/fr active Active
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2020
- 2020-08-24 EP EP20192450.3A patent/EP3795519A1/fr not_active Withdrawn
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Publication number | Publication date |
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