Four de rétraction pour étiquettes.
La présente invention concerne un procédé et un appareil de rétraction pour des étiquettes qui ont été collées sur des récipients et qui sont collées, par un chevauchement formant une jonction, à elles-mêmes sans exiger de rotation du récipient lorsqu'il passe dans un tunnel de rétraction linéaire. Dans le cas de l'invention, l'étiquette est faite d'une matière thermoplastique rétractable comportant un côté pellicule et un côté mousse, le côté mousse étant appliqué contre le récipient autour duquel l'étiquette est appliquée.
Il était courant autrefois d'utiliser des appareils et des procédés pour appliquer des étiquettes en pellicule sur des récipients cylindriques et provoquer leur rétraction par une série d'opérations énumérées ci-après :
(1) la pellicule rétractable est tout d'abord façonnée en un tube d'un diamètre légèrement supérieur à celui du récipient sur lequel elle doit être appliquée;
(2) le récipient est préchauffé ou, si l'application de la pellicule s'effectue au cours de la fabrication de récipients en verre, le récipient en verre peut être retiré de l'opération de fabrication pendant qu'il est encore chaud;
(3) la manchette cylindrique est placée sur le récipient, et
(4) la manchette est alors chauffée et ainsi appliquée sur le récipient par rétraction.
Lorsque la pellicule est préfaçonnée en un cylindre au lieu d'être appliquée directement à partir d'un rouleau de pellicule sur le récipient, la procédure est assez compliquée et la rétraction de la manchette s'effectue dans un long tunnel dans lequel les récipients tournent à mesure que la rétraction se produit. Un brevet représentatif d'un tel procédé et d'un tel appareil est le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.822.459 accordé le 9 juillet 1974 à Stephen W. Amberg et collaborateurs.
Un autre système d'étiquetage destiné à des étiquettes rétractables est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 4.416.714 accordé à Wolfgang Hoffman et daté du 22 novembre 1983. Ce brevet décrit un système permettant d'appliquer une étiquette prédécoupée sur le côté d'un récipient tournant en fixant le bord antérieur de l'étiquette au récipient à l'aide d'un adhésif et en appliquant de l'adhésif entre l'extrémité antérieure et l'extrémité postérieure de l'étiquette qui se chevauchent. L'étiquette a une largeur telle qu'elle s'étend au-delà des jonctions des parties d'extrémité du corps du récipient, ce qui donne dés bords libres qui sont alors appliqués par rétraction sur le récipient par un apport de chaleur d'une source externe.
Pour que les surfaces chevauchantes de l'étiquette forment un joint d'étanchéité adhésif complet, il a fallu prévoir un élément de soutien ou d'appui près du bas et près de l'épaule du récipient lorsque les extrémités chevauchantes sont pressées l'une contre l'autre pour former un joint vertical complet. De plus, lors de la rétraction d'une telle étiquette, l'opération était affectée par le fait que la chaleur était appliquée d'un côté du récipient, ce qui nécessitait la rotation du récipient autour de son axe vertical lors de son passage devant une série de zones de chauffage.
Suivant l'invention, l'étiquette est appliquée au récipient par application d'un solvant à la surface en mousse d'une matière faite d'une pellicule et d'une feuille de mousse coextrudées, qui est découpée à la longueur d'une étiquette. La mousse avec le solvant appliqué est amenée en contact avec le récipient. Le récipient est alors tourné et un bord postérieur de l'étiquette est enduit de solvant, de manière à former une zone de solvant verticale qui, lorsqu' elle chevauche le bord antérieur, forme un scellement vertical et complet.
Le scellement, étant donné qu'il est formé au départ d'un solvant au lieu d'un adhésif ou d'un adhésif thermosensible fondnant à chaud, adhère instantanément à la bouteille et, lorsque les bords postérieur et antérieur de l'étiquette sont appliqués l'un sur l'autre, l'étiquette adhère solidement à elle-même pour former un joint vertical robuste. La bouteille ainsi pourvue de l'étiquette enveloppante est transportée debout sur un transporteur à travers le tunnel de rétraction et le système de l'invention.
L'invention a pour but de procurer un appareil et un procédé de rétraction d'une étiquette en matière plastique rétractable qui est appliquée autour d'un récipient sans exiger de rotation du récipient après application de l'étiquette et par un déplacement linéaire du récipient étiqueté à travers un tunnel de rétraction. L'orientation du récipient étiqueté par rapport à sa jonction et à son déplacement à travers le tunnel ne constitue pas une exigence à respecter.
L'invention a également pour but de procurer un dispositif de rétraction pour une manchette d'étiquette appliquée autour d'un récipient dans lequel de la chaleur infrarouge soit utilisée avec de l'air chaud introduit sur les éléments chauffants et un système pour fournir plus ou moins de chaleur pendant le déplacement du récipient à travers le tunnel.
L'invention a encore pour but de procurer un tunnel de rétraction qui soit réglable en largeur et en hauteur pour recevoir des récipients de diverses tailles et dimensions.
D'autres buts ressortiront clairement de la description donnée ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
la Fig. 1 est une vue en élévation d'extrémité du tunnel de rétraction conforme à l'invention;
la Fig. 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1;
la Fig.3 est une vue en élévation du côté droit de la partie supérieure de l'appareil illustré sur la Fig . 1, et
la Fig. 4 est une vue en perspective, à plus grande échelle, du distributeur d'air pour le tunnel conforme à l'invention.
Les dessins illustrent, en particulier, un transporteur horizontal 10 comportant une série d'ouvertures 11 dans le sens de sa longueur, au voisinage du tunnel. Une courroie poreuse en mouvement 12 recouvre les ouvertures dans la surface supérieure du transporteur 10. De plus, le transporteur 10 est fermé à sa partie inférieure 13 ainsi que par deux parois d'extrémité verticales 13 de sorte qu'une chambre close est formée en dessous de la courroie 12 tout le long d'un tunnel surjacent désigné d'une manière générale en
15. En termes généraux, le tunnel 15 est supporté d'un côté par un dispositif de levage vertical 16 qui comprend d'une manière générale deux montants verticaux profilés 17 et 18 reliés l'un à l'autre à leurs extrémités supérieures par une poutre creuse horizontale 19. Les montants 17 et 18 sont en fait des profilés en U. Les deux montants 17 et 18 sont supportés sur le sol par des jeux de galets 20 et 21, de sorte que l'appareil de levage 16 est mobile sur le sol et, en outre, l'appareil de levage 16 est équipé d'une poulie supérieure 22 suspendue par une chape 23 fixée à la poutre horizontale 19. La poulie 22 porte un câble d'acier tressé 24 qui s'étend vers le bas vers un tambour 25 auquel une manivelle 26 est reliée.
L'actionnement de la manivelle enroule le câble 24 et l'autre extrémité du câble est attachée à une plaque 27 fixée à l'arrière du tunnel 15. La plaque 27 est fixée à une poutre verticale 28 (voir Fig. 3) qui est boulonnée à ses extrémités supérieure et inférieure par des boulons 29 à des poutres horizontales creuses 30 et 31 constituant les éléments horizontaux supérieur et inférieur d'un cadre dans l'ensemble rectangulaire 32. Deux poutres verticales 33 et 34, respectivement, aux extrémités des poutres 30 et 31 complètent le cadre rectangulaire qui est relié à l'appareil de levage 16. Deux poutres parallèles 35 et 36 s'étendent vers l'extérieur à partir des coins supérieurs des extrémités supérieures de la poutre horizontale 30.
Comme le montre clairement la Fig. 1, la poutre 35 est assez haute ou assez grande dans le sens vertical et s'étend depuis le cadre postérieur 32 vers l'extérieur en surplomb du transporteur 10.
Aux extrémités antérieures ou extérieures des poutres 35 et 36 sont articulés des éléments pouvant être qualifiés de prolongements de ces poutres, ces prolongements étant désignés en 37 et 38, respectivement. Ces prolongements de poutres 37 et 38, comme mentionné plus haut, sont articulés par des charnières horizontales 39 et 40, de sorte que les prolongements et les éléments qu'ils supportent peuvent être relevés par pivotement autour des charnières 39 et 40 pour livrer accès à l'intérieur du tunnel. Entre les prolongements 37 et 39 s'étend un distributeur d'air isolé horizontal 41. Le distributeur d'air 41 est formé d'un long élément généralement en U ouvert vers le bas, comportant des parois verticales 42 et 43 et une paroi supérieure 44. Dans le distributeur 41 est installée une chicane ou chambre rectangulaire isolée thermiquement 45.
La chicane 45 s'étend en substance sur la moitié de la longueur du tunnel et, par sa position centrée par rapport à l'intérieur du distributeur 41 qui est ouvert à la partie inférieure de la zone occupée par la chicane 45, elle définit deux ajutages d'air espacés ouverts vers le bas qui s'étendent sur une moitié de la longueur du tunnel 15 aux côtés opposés de l'intérieur de ce tunnel. Le distributeur d'air 41 et la chicane 45 sont montés ensemble et supportés par rapport aux prolongements 37 et 38 par deux boulons 46 et 47 qui s'étendent vers l'extérieur à travers des boutonnières verticales ménagées dans deux plaques d'extrémité 48 et 49 qui sont, à leur tour, fixées aux prolongements 37 et 38.
Deux poutres creuses 50 et 51 s'étendent vers l'extérieur à partir du cadre 32 près de ses deux coins inférieurs. A l'extrémité antérieure de ces poutres sont fixées deux plaques verticales 52 et 53. Les plaques 52 et 53 sont boulonnées à un côté du transporteur 10 lorsque le tunnel est positionné au-dessus du transporteur, comme indiqué sur la Fig. 2. Le distributeur d'air 41, comme le montre clairement la Fig. 2 qui est une vue en coupe, et la Fig. 4 qui est une vue en perspective, à plus grande échelle, comprend les deux parois verticales 42 et 43 et la paroi supérieure 44. Un tube ou tuyau d'entrée d'air rond 54 traverse la paroi supérieure près de l'extrémité antérieure du tunnel ou, en d'autres termes, l'extrémité du tunnel par laquelle entrent les récipients à traiter.
Le tube 54 communique avec une chambre 55 sous-jacente qui est définie par la surface inférieure de la paroi isolée supérieure 44, les parois latérales
42 et 43 et la surface supérieure de la chicane isolée
45. La chicane isolée 45 est en général rectangulaire et est remplie d'une matière isolante 56 qui s'étend également dans l'extrémité opposée du distributeur d'air 41 pour la remplir. La chicane 45 s'étend en fait dans un sens à partir d'une paroi verticale 57 qui divise le distributeur d'air 41 en deux chambres de longueurs approximativement égales, vues sur la Fig. 2. Grâce à cette configuration, il s'avère que lorsque de l'air est aspiré du bas par le tube d'entrée 54, il peut pénétrer dans la chambre 55 et contourner la chicane 45 pour sortir vers le bas, comme indiqué par les flèches 58 sur la Fig. 4.
Dans cette chambre 55 est installé un élément généralement vertical 59 comportant des ailes suspendues 60 et 61 qui s'étendent vers le bas le long des côtés de la chicane 45. Le bord supérieur de l'élément 59 comporte une partie en forme de plaque 62 s'étendant horizontalement. L'élément 59 comporte une tringle horizontale 63 qui y est reliée. La tringle 63 traverse la paroi 57 et disposée dans une chambre 64 de section généralement en U qui s'étend en dessous d'une fente horizontale 65 ménagée dans la paroi supérieure 44 du distributeur d'air 41. La tringle 63 est coudée vers le haut à son extrémité opposée à la plaque 62 et s'étend à travers la fente
65. Un bouton d'actionnement manuel approprié 66 est prévu sur l'extrémité de la tringle 63 qui s'étend vers le haut. La manipulation de la tringle 63 déplace l'élément 59 vers la gauche ou vers la droite, comme on le souhaite et il convient de noter que la face de l'élément 59, lorsque cet élément est amené à l'extrême droite sur la Fig. 2, vient buter contre une plaque déflectrice horizontale 67a qui est disposée en dessous de l'extrémité inférieure du tube d'admission d'air 54, interrompant efficacement toute entrée d'air dans la chambre 55.
Tout autre déplacement de l'élément 59 dans le sens opposé permet à de l'air de pénétrer dans la chambre 55 après avoir été dévié par la plaque 67a et la longueur effective de la chambre 55 est alors déterminée par le positionnement de l'élément 59 dans celle-ci, l'air ne pouvant bien entendu pas franchir l'élément 59, mais pouvant uniquement s'échapper vers le bas, comme indiqué par les flèches 58 sur la Fig. 4.
De part et d'autre du distributeur d'air 41 sont placées deux longues chambres rectangulaires isolées 67 et 68. Les chambres 67 et 68 sont suffisamment hautes par rapport au distributeur d'air 41 pour qu'un réglage vertical du distributeur d'air 41, assuré par la boutonnière verticale de la plaque de montage 48, n'ouvre pas d'interstices le long des côtés de la chambre 41. Les côtés des chambres 67 et 68 sont en contact abouté avec le distributeur d'air 41. Ces chambres isolantes 67 et 68, comme le montre clairement la Fig. 1, sont boulonnées à des plaques verticales 69 et 70 qui sont, à leur tour, fixées à la poutre 35 et au prolongement de poutre 37, respectivement. On comprendra que des plaques 69 et 70 sont prévues aux deux extrémités des chambres isolées 67 et 68.
Comme le montre la Fig. 1, le distributeur d'air 41 est à sa hauteur maximum pour permettre le transport du récipient le plus haut dans le tunnel sur le transporteur 12. On comprendra que ce distributeur d'air 41 peut être abaissé, comme sur la Fig. 1, dans la mesure permise par la boutonnière prévue dans les plaques 48 et 49. Les plaques 69 et 70 sont pourvues de boutonnières horizontales 71 et 72.
Entre les plaques 69, comme le montre clairement la Fig. 2, est installée une longue chambre d'air
73, de forme généralement rectangulaire, fermée de tout côté à l'exception de sa face antérieure qui présente une longue zone ouverte horizontale 74 entre des panneaux verticaux 75 et 76 qui s'étendent sur le devant de la chambre 73 et ferment ces zones du devant de la chambre 73. une tôle perforée ou un écran 77 couvre la zone ouverte 74 entre les panneaux 75 et 76 et sert à disperser le flux d'air tout le long du tunnel et à régir le débit de l'air s'échappant vers l'extérieur à travers la zone ouverte 74 dans la zone occupée par les récipients qui sont transportés à travers le tunnel. L'écran, comme le montre la Fig . 2, est couvert par plusieurs longs éléments chauffants infrarouges 78 dont six sont représentés sur la Fig. 2.
Les éléments chauffants 78 sont coudés vers l'arrière, sur la Fig. 2, et leurs extrémités s'étendent dans des boîtes de connexion 79 et 80. La paroi postérieure de la chambre d'air 73 présente une ouverture 81 à laquelle la sortie d'une soufflante 82 est raccordée. La soufflante 82 est entraînée par un moteur électrique
83 qui est couplé à son extrémité, comme le montre la Fig. 3. Une boîte de relais électrique 84 est montée au-dessus du moteur 83. L'air parvenant à la soufflante
82 passe par un conduit d'entrée 85 qui s'adapte à une ouverture latérale rectangulaire s'ouvrant dans la zone située en dessous de la courroie transporteuse 12.
Comme expliqué plus haut, le transporteur 10 comporte une surface de courroie en treillis à mailles ouvertes
12 qui communique par des ouvertures 11 avec l'intérieur du transporteur et, de cette façon, la soufflante
82 refoule de l'air sur les éléments chauffants 78 et l'air est alors projeté sur les récipients qui sont placés sur le transporteur et balaye les côtés des récipients et le bas de ceux-ci pour sortir à l'intérieur du transporteur et ensuite revenir par le conduit
85 à l'entrée de la soufflante. L'air est ainsi recyclé et est chauffé pendant cette circulation par passage sur les éléments chauffants infrarouges 78.
Bien que la description donnée ci-dessus se rapporte aux détails de l'unité illustrée spécifiquement sur la Fig. 2 et du côté droit de la Fig. 1, une unité identique est montée à gauche, comme le montre la Fig. 1, cette unité comportant une soufflante
86 entraînée par un moteur 87 pour refouler de l'air dans une chambre 88. La chambre 88 comporte une ouverture le long de sa partie antérieure qui est pourvue d'un écran perforé et est couverte par des éléments chauffants infrarouges 89 placés sur cet écran. Les éléments chauffants 89 sont coudés vers l'arrière, comme illustré pour les éléments 78, et leurs extrémités sont aussi prolongées dans une boite de jonction
90 qui est montée sur le côté de la chambre 88.
Bien entendu, les boîtes de jonction 79 et 90 sont toutes deux pourvues des entrées électriques nécessaires pour fournir suffisamment de courant aux éléments chauffants infrarouges. Comme dans le cas de la soufflante 82, la soufflante 86 refoule de l'air à travers les éléments
89 et l'air est projeté sur le côté de la bouteille placée devant les éléments et s'échappe vers le bas à travers le transporteur 12 dans la chambre 14 et, comme dans le cas de la soufflante 82, la soufflante 86 comporte un conduit 91 qui est fixé au côté du transporteur et par lequel une ouverture dans le transporteur permet l'entrée de l'air. Le conduit 91 est raccordé de façon réglable à un conduit d'aspiration 92 pour la soufflante 86.
La possibilité de réglage de la longueur du conduit formé par les conduits 91 et 92 est telle qu'il est possible de régler les chambres d'air
73 et 88 en les rapprochant ou en les écartant de la position du transporteur et, par conséquent, du plan défini par l'axe des bouteilles lorsqu'elles sont entrainées à travers le tunnel.
Au moyen de l'appareil décrit en détail plus haut, des récipients qui portent des étiquettes rétractables qui s'étendent vers le bas approximativement jusqu'au niveau du transporteur 12, peuvent être soumis à une opération qui assure la rétraction uniforme de ces étiquettes par le mouvement d'air chaud circulant autour des côtés de la bouteille ainsi que par le chauffage infrarouge direct dû au rayonnement des éléments chauffants 78 et 89. Les éléments chauffants sont de longs éléments en forme de rubans et sont maintenus dans la position représentée, parallèles aux côtés du tunnel, par des bandes de retenue 96 à chaque extrémité et en leur milieu.
De plus, en raison du déplacement de l'air chauffé vers le bas autour du bas du récipient, la zone du bas qui exige une rétraction plus forte en raison de sa configuration, subit une rétraction égale, tandis qu'une moindre quantité de chaleur est en fait appliquée aux zones supérieures autour de la bouteille où une moindre rétraction est requise.
De plus, étant donné que la présente invention est utilisée pour la rétraction d'étiquettes enveloppantes qui ont été appliquées sur les récipients, les étiquettes étant faites d'un polymère en pellicule et en mousse coextrudées tel que du polystyrène et la couche de mousse étant collée à la bouteille tandis que la couche de pellicule est exposée à l'extérieur, on a constaté qu'en utilisant un solvant pour la couche de mousse et en appliquant le solvant sur cette couche de mousse, on permet à la zone de chevauchement de l'étiquette d'adhérer à elle-même et l'adhérence est suffisante pour résister à la rétraction de l'étiquette au point de fournir une étiquette cylindrique collée qui est rétractée contre la paroi du récipient et contre le bas de celui-ci.
Ceci s'effectue sans exiger de rotation du récipient, principalement en raison de la combinaison de l'air et du chauffage infrarouge appliqué aux parois latérales du récipient. En faisant en sorte que cet air chauffé balaye également vers le bas la zone inférieure des récipients, on fait recirculer cet air en vue d'utiliser le système de chauffage le plus efficace.
La fonction du distributeur d'air, qui a été décrite en détail plus haut, est de refroidir efficacement les côtés de la bouteille au moyen d'air entrant en mouvement vers le bas et en fait de retarder la contraction ou l'application de chaleur à l'étiquette présente sur la bouteille, de manière à adapter le système à des vitesses changeantes ou variables d'application des étiquettes sur les récipients et à régir les caractéristiques de rétraction superficielle et assurer une rétraction uniforme sans exiger de rotation des récipients lorsqu'ils passent devant les éléments chauffants infrarouges.
Comme on pourrait s'y attendre, il est possible que l'on exige de l'appareil conforme à l'invention qu'il assure la rétraction d'un petit nombre de récipients ou d'un nombre de récipients plus important selon la vitesse à laquelle les étiquettes sont appliquées et selon les dimensions ou la hauteur et la largeur des récipients étiquetés. Par conséquent, compte tenu de tous ces paramètres, la capacité de réglage de la longueur du distributeur d'air est significative et est importante pour le succès de l'invention dans ses diverses opérations de rétraction d'étiquettes requises sur un large éventail de formes et de tailles de récipients.
La nature transportable du tunnel 15 est évidente; en effet, il peut être soulevé du transporteur 10 et être déplacé vers un autre endroit où un transporteur propre à recevoir le tunnel peut occuper la nouvelle position souhaitée. Pour faciliter et assurer le levage et l'abaissement du tunnel 15, celuici porte à l'arrière deux cornières verticales 93 et 94 auxquelles quatre galets 95 sont fixés, les galets 95 pouvant rouler dans les profilés verticaux 17 et 18 du dispositif de levage 16.
Comme expliqué plus haut, les prolongements vers l'avant 37 et 38 sont articulés aux poutres 35 et
36, de sorte qu'on peut les faire pivoter vers le haut pour accéder à l'intérieur du tunnel en vue de vider le tunnel au cas où le transporteur se bloquerait ou en cas de panne de courant. Pour assister ce mouvement de pivotement, deux contrepoids 97 et 98 sont reliés aux prolongements par des câbles 99 et 100.
Pour retenir autant de chaleur que possible dans le système d'air à recirculation, les soufflantes
82 et 86 ainsi que les conduits 86, 91 et 92 sont enfermés dans des chambres isolantes 101 et 102.
Bien entendu, l'invention n'est en aucune manière limitée aux détails d'exécution décrits plus haut auxquels de nombreux changements et modifications peuvent être apportés sans sortir de son cadre.
REVENDICATIONS
1.- Appareil pour la rétraction d'une étiquette enveloppante sur un récipient, caractérisé en ce que l'étiquette entoure la paroi latérale du récipient et s'étend à partir d'un endroit adjacent au bas du récipient jusqu'à un endroit proche de son épaule, comprenant un transporteur à dessus plat pour transporter les récipients debout en une file généralement linéaire de récipients espacés, un tunnel chauffé qui s'étend le long des côtés du transporteur, ce tunnel comprenant un dispositif de chauffage qui s'étend le long du transporteur à un niveau coïncidant en substance avec la hauteur d'une étiquette sur un récipient transporté par le transporteur,
le dispositif de chauffage comprenant plusieurs longs éléments chauffants espacés dans le sens vertical et des dispositifs pour refouler de l'air à travers les espaces entre les éléments chauffants en vue de projeter de l'air chaud sur les côtés des étiquettes des bouteilles pour provoquer leur rétraction, et un dispositif réglable qui s'étend le long d'une partie de la longueur du dispositif de chauffage pour interrompre le mouvement de l'air chauffé sur le transporteur après une course de longueur choisie des récipients à travers le dispositif de chauffage.