FR2598400A1 - Procede et installation pour former des jupes thermoretractables sur des recipients de formes non regulieres - Google Patents

Abstract

CE PROCEDE CONSISTE A REALISER UNE PREFORME 3A AYANT DES DIMENSIONS SUPERIEURES A CELLES DU COL DU RECIPIENT SUR LEQUEL ELLE SERA DEPOSEE ULTERIEUREMENT POUR RETRACTION DEFINITIVE. LA PREFORME EST RETRACTEE SUR CHAQUE EMBOUT PAR L'ACTION COMBINEE D'UNE ROTATION DE CE DERNIER ET D'UN CHAUFFAGE PROGRESSIF S'EFFECTUANT DE BAS EN HAUT. L'INSTALLATION POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE COMPREND: -UN TRANSPORTEUR 12 PORTANT DES EMBOUTS 22; -UN FOUR TUNNEL 14 AVEC BUSES 35 D'EJECTION D'AIR CHAUD ET DES MOYENS 34 PROVOQUANT LA ROTATION DES EMBOUTS; -UN TRANSPORTEUR 13 DE TRANSFERT AVEC RECEPTACLE 38 DE RECEPTION ET DE DISTRIBUTION DES PREFORMES; -ET UN FOUR TUNNEL 15 DE RETRACTION DES PREFORMES SUR LE RECIPIENT 2.

Description

"Procédé et installation pour former des jupes thermorétractables sur des récipients de formes non régulières".

On connait par le brevet français nO 2 503 689 du 8.04.1981 au nom du demandeur, une installation pour déposer à la volée sur des récipients en mouvement, des tronçons de gaine, thermorétractés ensuite sur le col du récipient par passage dans un four tunnel.

Cette installation donne entière satisfaction tant en cadence qu'en qualité pour tous les récipients ayant un col régulier. Par contre, lorsque le col ou le récipient est en forme, c'est à dire présente des reliefs décoratifs ou des variations de dimensions importantes sur une faible hauteur, les tronçons de gaine tubulaires épousent mal le col du récipient lors de la thermorétraction. Cela provient des conditions de chauffage dans le four tunnel. En effet, les éléments de chauffage, constitués par des buses soufflant de l'air chaud, sont disposés de part et d'autre de la trajectoire des récipients et chauffent préférentiellement les parties du tronçon leur faisant vis à vis. Il en résulte que toutes les zones du tronçon ne sont pas soumises à des températures et à des rétractions identiques.Si cela n'est pas gênant pour les tronçons non imprimés car rien ne permet de voir ces différences de rétraction, ces conditions de chauffage sont rédibitoires pour les tronçons comportant des impressions car les déformations, diverses et aléatoires, rendent ces impressions illisibles. De plus, ces différences de rétraction empêchent les tronçons de gaine délivrés avec une section sensiblement carrée, d'épouser parfaitement les cols en forme ou comportant des reliefs. Cet inconvénient empêche d'utiliser des gaines imprimées ou décorées alors même qu'elles sont demandées par des fabricants de bouteilles en forme ne pouvant pas utiliser l'étiquette traditionnelle d'identification.

La présente invention a pour but de fournir un procédé permettant de former des jupes thermorétractées sur tous récipients.

Ce procédé consiste, après dépôt de chaque tronçon de gaine sur un embout, ayant le profil général du col du récipient, mais des dimensions supérieures, à faire tourner cet embout sur lui-même en même temps que desmoyens de chauffage agissant progressivement de bas en haut, assurent la rétraction du tronçon de gaine sur lui et la formation d'une préforme à déposer la préforme obtenue sur chaque récipient et à assurer la thermorétraction de la préforme sur le récipient.

Ainsi, chaque tronçon de gaine est d'abord rétracté sur un embout dont les dimensions sont voisines de celles du récipient mais supérieures.

Cette rétraction, effectuée en combinant la rotation du tronçon avec un déplacement vertical de la zone de chauffage, est très régulière puisque chaque surface élémentaire du tronçon est soumise au même apport calorifique. Il en résulte que les déformations sont régulières quel que soit le taux de rétraction dépendant de la forme de l'embout donc du récipient.

La préforme obtenue est ensuite rétractée sur le récipient dans un four tunnel traditionnel puisque son faible écart dimensionnel par rapport au récipient nécessite une rétraction de faible taux, de l'ordre de quelques pour cent, ctest à dire une rétraction qui fait moins apparaitre les différences des déformations consécutives à un chauffage localisé.

Il apparait donc que la réalisation d'une préforme, rétractée de manière homogène, simplifie la rétraction finale sur le récipient et permet d'utiliser des gaines pré-imprimées pour réaliser des jupes décoratives et/ou de garantie tout en conservant une cadence de fabrication compatible avec le conditionnement de petits récipients et flacons.

L'invention vise également l'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, installation comprenant
- un premier transporteur sans fin composé de deux chaines reliées par des barrettes transversales portant chacune au moins un embout, monté libre en rotation sur elle, apte à recevoir un tronçon de gaine et à l'amener d'abord à un four tunnel, où des moyens provoquent la rotation de l'embout et du tronçon, puis à un poste d'éjection,
- un four tunnel dont chacune des parois latérales est munie -d'une buse d'éjection d'air chaud allant en montant vers l'aval afin que la rétraction du tronçon sur l'embout s'effectue progressivement de bas en haut,
- un transporteur, constituant poste de transfert et de pose, composé de deux courroies sans fin reliées par des barrettes transversales portant chacune au moins un réceptacle, apte à recevoir la préforme distribuée au poste d'éjection précité et à la conduire à un poste de distribution sur chaque récipient,
- et un second four tunnel dans lequel passe chacun des récipients coiffé par une préforme et assurant la rétraction finale de cette préforme sur le récipient.

Cette installation met en oeuvre des moyens simples et fiables et permet d'obtenir les cadences de distribution recherchées.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemples non limitatifs, une forme d'exécution de l'installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

Figures I et 2 sont des vues partielles de côté avec coupe partielle montrant un récipient, respectivement, lors de la pose de la préforme sur lui et après la rétraction de cette préforme,
Figure 3 est une vue de côté en élévation montrant l'ensemble de l'installation,
Figure 4 est une vue partielle de côté avec coupe partielle montrant, à échelle agrandie, le fonctionement de l'installation,
Figures 5 et 6 sont des vues de côté en coupe transversale montrant, à très grande échelle, I'un des embouts respectivement après réception d'un tronçon de jupe et au moment de la distribution de la préforme dans l'un des réceptacles du convoyeur de transfert.

Sur ces dessins, 2 désigne un récipient notamment un flacon dont le col 2a présente une forme irrégulière tel qu'un bourrelet 2b disposé au dessus de saillies 2c identifiant la consommation contenue dans le récipient.

Selon l'invention, la jupe 3b thermorétractée sur le col du récipient et s'étendant du sommet de celui-ci jusqu'à son bourrelet 2b provient d'une préforme 3a qui, comme montré à la figure 1, reproduit de manière simplifiée la forme générale du col du récipient. Les diamètres de ses diverses sections sont supérieurs de I à 3 mm à ceux des sections correspondantes du col du récipient de manière à présenter un jeu radial facilitant sa mise en place sur le col. A sa partie supérieure, la préforme a les mêmes formes et dimensions que le moyen d'obturation etla partie supérieure de la bague 4 du récipient. Elle comporte une nervure 5 assurant son encliquetage sous le moyen de fermeture ou sous la bague du récipient et contribuant ainsi à la positionner sur le récipient durant ses déplacements entre son lieu de pose et son lieu de thermorétraction finale.

Les figures 1 et 2 mettent bien en évidence que, lors de la rétraction finale sur le récipient, la préforme se déforme radialement d'une faible quantité, ce qui permet, d'une part, d'avoir recours à un four tunnel traditionnel et, d'autre part, de n'obtenir que de faibles altérations des éventuelles impressions réalisées sur cette préforme.

Grâce à cette faible déformation finale, et à la déformation régulière et constante de la gaine lors de la réalisation de la préforme, cette gaine peut comporter des impressions qui, déformées initialement, sont rendues normales lors de la réalisation de la préforme et sont peu déformées lors de la formation de la jupe. En d'autres termes, le recours à la préforme permet d'utiliser des gaines imprimées assurant la décoration mais aussi l'identification du contenu du récipient.

L'installation pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication, selon l'invention, comprend, comme représenté à la figure 3, un dispositif 10, du type décrit dans le brevet français déjà cité, et distribuant des tronçons de gaine 3, un premier transporteur 12, un second transporteur 13, un premier four tunnel 14, un second four tunnel 15 et un convoyeur longitudinal 16 de déplacement des récipients 2. Le dispositif 10 alimenté en continu par une bobine 17 de gaine 18 débite cette gaine en tronçons successifs qui sont distribués à la volée sur la partie amont du brin supérieur du premier transporteur 12.

Comme montré plus en détails à la figure 4, le transporteur 12 est composé de deux chaines latérales sans fin 19 qui, passant de façon connue sur des roues d'entrainement et de renvoi non représentés, sont reliées par des barrettes transversales 20 portant chacune, au moins un embout 22.

Comme montré figure 5, le corps de cet embout a un profil extérieur qui correspond au profil simplifié du col du récipient et des dimensions transversales supérieures de l'ordre de 1 à 3 mm au diamètre. Il est solidaire d'une embase 23 saillant radialement et constituant butée d'engagement pour le tronçon de gaine 3. Cette embase est munie de moyens de maintien du tronçon de gaine 3 constitués par des lames ressorts longitudinales 24 cambrées, disposées dans des rainures longitudinales 25 et soumises à l'action d'un ressort annulaire 26 logé dans une gorge circulaire 27. La tête de chaque lame 24 prend appui sur la base de l'embout sous l'action de la contrainte radiale exercée sur sa cambrure par le ressort annulaire 26.

La partie supérieure 22a de l'embout 22 est associée à une tête d'éjection 28, solidaire d'une tige 29 disposée longitudinalement dans un alésage axial de l'embout. La tête 28 et la partie 22a ont les mêmes formes et dimensions que celles du bourrelet formé à l'extrémité supérieure du récipient par la bague 4 de ce dernier et les moyens d'obturation.

La partie 22a est reliée au corps 22 par une gorge circulaire 30.

Le corps 22 est solidaire d'une queue 31 qui est montée libre en rotation dans la barrette 20 correspondante du convoyeur 12 et dont la partie, dépassant au-delà de cette barrette, est liée en rotation à un galet 32. La queue 31 est traversée par la tige 29 dont l'extrémité libre dépassant de cette queue comporte une tête de butée 33.

Comme montré à la figure 4, les galets 32 sont destinés à coopérer avec une rampe fixe 34 s'étendant sur la longueur du premier four tunnel 14. On conçoit aisément qu'en venant au contact avec la rampe 34, chaque galet 32 entraine en rotation l'embout 22 à une vitesse qui dépend du diamètre de son galet et de la vitesse de déplacement du premier transporteur sans fin. En pratique, durant son passage dans le four tunnel
14, chaque embout a une vitesse de rotation comprise entre 600 et 1000 tours minutes de manière que le tronçon de gaine qu'il porte, pivote plusieurs fois sur lui-même pendant sa traversée dans le tunnel. Chacune des deux parois latérales du four 14 est munie d'une buse d'éjection d'air chaud 35 allant en montant de l'amont vers l'aval sur une hauteur correspondant à la hauteur des embouts 22.

Le second transporteur sans fin 13 est composé de deux courroies crantées 36 reliées par des barrettes 37 portant chacune au moins un réceptacle 38 apte à accueillir la préforme 3a qui est éjectée du premier transporteur sans fin 12 au poste d'éjection 39. Comme montré plus en détails à la figure 6, chacun de ces réceptacles 38 comporte des moyens
telles que des soufflettes 40 aptes, au poste de distribution 42, à chasser la préforme 3a pour la distribuer sur le récipient 2 sous-jacent.

Avec cette installation, et comme montré à la figure 4, les tronçons de gaine 3 délivrés à la volée par le dispositif 10 sont saisis chacun par l'un des embouts 22 en déplacement dans le sens de la flèche 43. De façon connue, chaque tronçon 3 est positionné verticalement sur l'embout correspondant par une rampe 44 fixe, qui assure en même temps l'engage
ment de la base du tronçon entre les lames ressorts 24 de l'embout.

Dès que l'embout 22 pénètre dans le premier four tunnel 14, il est soumis à la fois à une rotation sur lui-même et à un apport calorifique bilatéral ponctuel l'affectant progressivement de bas en haut. La combinaison de cette rotation et du déplacement vertical de l'apport calorifique permet d'obtenir une déformation homogène du tronçon sur l'embout 3 et donc, une préforme régulière, même si le taux de rétraction est important comme c'est le cas à la partie supérieure de l'embout. Cette homogénéité de la déformation permet de réaliser sur les tronçons de gaine 3 des impressions décoratives déformées en tenant compte de la déformation ultérieure et qui, après cette déformation, seront régulières d'une préforme à une autre.

A la sortie du four tunnel 14, la préforme est encore chaude. Elle se refroidit durant son déplacement entre ce four tunnel et le poste d'éjection 39. Pendant ce déplacement qui comprend un retournement de 1800 de l'embout 22, la préforme 3a reste solidaire de l'embout grâce à l'engagement de sa nervure circulaire 5 dans la gorge 30 de cet embout. En parvenant au poste d'éjection 39, et comme montré plus en détails à la figure 6, la tête de butée 33 de la tige 29 associée à chaque embout, rencontre une rampe inclinée 46. Il en résulte que la tige est déplacée verticalement vers le bas dans le sens de la flèche 47 et que sa tête 28 communique à la préforme 3a un déplacement de même sens faisant échapper sa base des lames ressorts 24 et sa nervure 5 de la gorge 30.

La préforme 3a est ainsi éjectée dans le réceptacle 38 du second transporteur 13 assurant son transfert jusqu'au poste de distribution 42 où les buses 40 du réceptacle la chassent à leur tour sur le col 2a du récipient 2 déplacé par le convoyeur 16. Un guide fixe 49, empêche les préformes de quitter les réceptacles pendant leur retournement. Ce guide se prolonge jusqu'au poste de distribution 42, et plus précisément jusqu'à la partie de ce poste où les récipients, espacés par une vis de positionnement 51, coïncident chacun avec l'un des réceptacles 38. La préforme est ensuite positionnée verticalement sur le récipient 2 par une rampe inclinée fixe 48 qui assure également l'encliquetage de sa nervure 5 sous la partie supérieure du récipient. Elle entre enfin, avec le récipient qui la porte, dans le second four tunnel 15 assurant sa rétraction sur ce récipient et la formation de la jupe finale 3b.

La figure 3 montre que, de façon connue, chaque four tunnel 14-15 est relié au châssis général 1 1 de l'installation par des vérins 50 assurant son relevage verticale au dessus de la trajectoire des embouts 22 et du récipient 2 dès que l'installation s'arrête, afin d'éviter la détérioration des tronçons 3 et la jupe 3b par un apport calorifique excessif.

Dans une variante de réalisation, non représentée, les embouts ne comportent pas de moyens de maintien du tronçon de gaine 3. Dans ce cas, le maintien du tronçon sur l'embout est assuré par la rétraction en premier lieu de la base du tronçon sur la base en contre dépouille de l'embout. Dans une autre variante, la rampe 48 est remplacée par le brin inférieur d'un tapis sans fin incliné assurant l'encliquetage de chaque préforme sous le bourrelet, formé en partie supérieure de chaque récipient par la capsule ou la bague. Cet encliquetage solidarise la préforme avec le récipient et évite que celle-ci remonte jusqu a sa rétraction finale.

L'installation de ce type permet d'habiller à une cadence de l'ordre de 40 000 récipients à l'heure, tout récipient ayant des formes spéciales tels que des récipients contenant des boissons à l'orange ayant une forme sphérique et un col avec une concavité prononcée ou des récipients de boissons aux herbes aromatiques présentant des reliefs ou des surfaces granitées. Par ailleurs, en permettant d'utiliser des gaines tubulaires préimprimées pour former des jupes d'habillage se fixant au récipient par thermorétraction, elle augmente les applications de ces jupes thermorétractables et leur ouvrent le marché de l'identification du contenu du récipient.

Claims (8)

1. REVENDICATIONS

   I. Procédé pour former des jupes thermorétractables sur des récipients en forme caractérisé en ce qu'il consiste, après dépôt de chaque tronçon 3 de gaine sur un embout 22 ayant le profil général du col 2a du récipient 2, mais de dimensions supérieures, à faire tourner cet embout 22 sur lui-même en même temps que des moyens de chauffage agissant progressivement de bas en haut, assurent la rétraction sur lui du tronçon de gaine et la formation d'une préforme 3a, à déposer la préforme obtenue 3a sur chaque récipient 2 et à assurer la thermorétraction de la préforme 3a sur le récipient.
2. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la vitesse de rotation de chaque embout 22 dans la phase de rétraction du tronçon de gaine 3 sur lui est comprisee entre 600 et 1000 tours/minutes.
3. 3. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, du type mettant en oeuvre des moyens 10 distribuant à la volée des tronçons de gaine 3 caractérisée en ce qu'elle com prend

   - un premier transporteur sans fin 12 composé de deux chaines 19 reliées par des barrettes transversales 20 portant chacune au moins un embout 22 monté libre en rotation sur elle, apte à recevoir un tronçon de gaine 3 et à l'amener d'abord à un four tunnel 14 où des moyens 32-34 provoquent la rotation de l'embout 22 et du tronçon 3, puis à un poste d'éjection 39,

   - un four tunnel 14 dont chacune des parois latérales est munies de buses 35 d'éjection d'air chaud allant en montant vers l'aval, de manière à assurer la rétraction du tronçon 3 sur le récipient 2, progressivement de bas en haut,

   - un second transporteur sans fin 13, constituant poste de transfert et de pose, composé de deux courroies sans fin 36 reliées par des barrettes transversales 37 portant chacune au moins un réceptacle 38 apte à recevoir la préforme 3a distribuée au poste d'éjection précité et à la conduire à un poste 42 de distribution sur chaque récipient 2,

   - et un second four tunnel 15 dans lequel passe chacun des récipients 2 coiffé par une préforme 3a et assurant la rétraction finale de cette préforme sur le récipient.
4. 4. Installation selon la revendication 3 caractérisée en ce que chaque embout 22 de réception a un profil extérieur correspondant au profil simplifié de la partie supérieure du récipient 2 et a des dimensions transversales supérieures de manière que la préforme 3a obtenue puisse être introduite, avec un jeu radial, sur le col 2a du récipient 2, est muni d'une embase 23 constituant butée d'engagement pour chaque tronçon de gaine 3 et comportant des moyens 24 de maintien de ce tronçon, est solidaire d'une queue 31; montée libre en rotation dans la barrette 20 correspondante et recevant, dans sa partie dépassant de cette barrette, et calé sur elle, un galet d'entrainement 32 apte à coopérer avec un chemin de roulement longitudinal 34 s'étendant sur la longueur du premier four tunnel de rétraction 14.
5. 5. Installation selon l'ensemble des revendications 3 et 4 caractérisée en ce que chaque embout 22 est traversé axialement par une tige coulissante 29 dont l'une des extrémités est solidaire d'une tête d'éjection 28, prolongeant l'embout 22, et dont l'autre extrémité, dépassant de la queue 31 de l'embout, constitue poussoir d'éjection 33 en coopérant avec une rampe inclinée fixe 46 disposée au poste d'éjection 39.
6. 6. Installation selon la revendication 5 caractérisée en ce que la tête d'éjection 28 et la partie sous jacente de l'embout 22, ont des formes et dimensions correspondant exactement à celles du bourrelet formé à l'extrémité supérieure du récipient par la bague du récipient 4 et les moyens d'obturation.
7. 7. Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que les moyens de maintien du tronçon de gaine 3 sur chaque embout 22 sont constitués par des lames ressorts 24 cambrées, disposées dans des rainures longitudinales 26 de l'embase 23 de chaque embout, lames dont la tête prend appui sur la base de l'embout 22 et dont la cambrure est soumise à une contrainte radiale vers l'intérieur par un ressort annulaire 26 disposé dans une gorge 27 de l'embase 23.
8. 8. Installation selon la revendication 3 et l'une quelconque des revendications 4 à 7 caractérisée en ce que chaque embout 22 comporte, à son extrémité libre, une gorge circulaire 30 formant, dans la préforme 3a, une nervure intérieure 5 d'encliquetage sous la bague 4 du récipient 2 tandis que des moyens 48 aptes à exercer une pression verticale sur la préforme pour l'encliqueter sur le récipient sont prévus entre le second transporteur 13 et le second four tunnel 15.