LU84454A1 - Produit intermediaire forme sur une machine d'emballage de rouleaux - Google Patents

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LU84454A1
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Bertram F Elsner
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Elsner Eng Works Inc
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Description

# 1· *
Produit intermédiaire formé sur une machine d'emballage de rouleaux.
La présente invention concerne un produit intermédiaire formé pendant la fabrication de rouleaux emballés comportant des étiquettes disposées entre l'enveloppe et le rouleau. Les rouleaux peuvent être 5 des rouleaux de produits plans tels que du papier d'emballage et analogue enroulé sur un noyau. Les rouleaux sont emballés par une enveloppe peu serrée en un film thermorétractable, une étiquette étant placée entre l'enveloppe et le rouleau et étant fixée 10 électrostatiquement au film enveloppant. Le lien électrostatique assure que l'étiquette est maintenue dans la position désirée jusqu'à ce que l'enveloppe soit rétrécie par l'effet de la chaleur afin d'encastrer étroitement l'étiquette entre l'enveloppe et le rouleau. 15 Le lien électrostatique entre l'étiquette et le film est obtenu lorsque l'étiquette est supportée en une position déterminée, avant d'enrouler le film autour du rouleau.
Les machines classiques d'emballage de rouleaux 20 disposent automatiquement une étiquette entre une enveloppe en un film thermorétractable enroulé autour d'un rouleau et rétractent ensuite le film afin de disposer l'étiquette de manière serrée sur le rouleau.
L'opération de contraction du film est effectuée 25 · à un stade en aval de l'a zone de travail dans laquelle le film est enroulé autour de l'étiquette et du rouleau. Pendant le déplacement du rouleau de la zone de travail vers l'étape de contraction thermique, il se peut que l'étiquette mise en place de manière peu serrée puisse 30- glisser de la position dans laquelle elle a été placée près du rouleau et emballée de manière peu serrée de sorte que, lorsque le film se contracte, l'étiquette v/ est maintenue en une direction indésirable. Les Γ « 9 Λ 2 étiquettes peuvent se déplacer malgré l'utilisation de moyens de retenue sur le rouleau pendant le mouvement de l'étape d'emballage vers l'étape de contraction du film. Une étiquette mal orientée rend le produit fini 5 peu présentable et réduit sa valeur marchande.
La présente invention vise à fournir un produit intermédiaire comportant un rouleau, une enveloppe peu serrée en un film transparent recouvrant au moins partiellement le rouleau, une étiquette disposée entre 10 le rouleau et l'enveloppe et un lien physique entre l'étiquette et une autre partie du produit, ledit lien maintenant l'étiquette en place avant que le film ne se reserre pour encastrer l'étiquette entre le film et le rouleau.
15 Suivant un mode d'exécution particulièrement préféré de l'invention, ladite étiquette porte une charge électrostatique ayant une polarité déterminée et ladite autre partie porte une charge électrostatique de polarité opposée, lesdites charges créant un lien 20 électrostatique entre l'étiquette et ladite partie.
Ledit lien est avantageusement créé entre l'étiquette et le film.
Les rouleaux emballés sont formés par une machine d'emballage perfectionnée comportant un dispositif 25 permettant de produire des charges électrostatiques qui fournissent des charges électrostatiques opposées sur l'extrémité supérieure de l'étiquette et sur le film classique thermorétractable adjacent de telle manière que les charges créent un lien électrostatique 30 qui fixe l'étiquette au film. On maintient l'étiquette dans une mâchoire fixe suivant une orientation adéquate pendant qu'elle est soumise à la charge, de sorte que le lien électrostatique la maintient suivant une iorientation adéquate lorsque le rouleau est emballé 35 >J[et pendant le déplacement du produit intermédiaire / - t 3 obtenu de la zone de travail vers la zone de contraction thermique. Ainsi, le lien électrostatique entre l'étiquette et le film garantit la position désirée de l'étiquette lorsque le film enveloppant le rouleau 5 est rétréci pour serrer définitivement l'étiquette contre le rouleau. Dans le cas d'une étiquette rectangulaire, le lien électrostatique peut assurer que les bords supérieurs et inférieurs de l'étiquette soient parallèles à l'axe du rouleau, lorsque le film envelop-10 pant est rétracté.
Le produit intermédiaire amélioré se compose d'un rouleau, d'un film plastique peu serré entourant le rouleau et une étiquette disposée entre l'enveloppe et le rouleau et liée de manière sûre pour éviter une 15 mauvaise orientation avant la contraction thermique de l'enveloppe. Dans l'enveloppe obtenue dans des machines d'emballage classiques, l'étiquette n'est pas maintenue en place entre l'enveloppe et le rouleau. On utilise des moyens de retenue dans le but de 20 maintenir l'orientation de l’étiquette, mais certains déplacements peuvent se produire.
D'autres objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée d'un mode d'exécution préféré de l'invention en référence aux 25 figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue latérale partielle d'un dispositif d'emballage de rouleaux suivant la présente invention; - les figures 2, 3 et 4 sont analogues à la figure 1 et 30 illustrent le fonctionnement du dispositif; " - la figure 5 est une vue en plan partielle dudit dispositif; et - la figure 6 est une vue agrandie en coupe partielle d'tfn rouleau emballé où l'étiquette est liée électro- 35 I statiquement à l'enveloppe du-film avant que celui-ci Hp ne se rétracte. - « 4
Le dispositif d'emballage de rouleaux 10 comporte un transporteur pour le chargement de rouleaux 12, un transporteur pour le déchargement de rouleaux 14 disposé en aval du premier transporteur et des 5 mâchoires supérieure et inférieure , 16 et 18, destinées à sceller le film et disposées dans une zone de travail 20 entre les transporteurs. Un dispositif d'entraînement du film 22 maintient un voile tendu 23 d'un film thermoplastique s'étendant à travers la 10 zone de travail en amont des mâchoires de scellage.
Un dispositif d'alimentation en étiquettes 24 ' est monté sur le dispositif 10 au-dessus du transporteur de chargement. Un dispositif d'entraînement d’étiquettes 26 déplace les étiquettes du dispositif d'alimentation 15 24 vers la zone de travail immédiatement en amont du voile de film maintenu par le dispositif 22. Une paire de poussoirs 28 déplace les rouleaux de l'extrémité d'avaal du transporteur 12 à travers le zone de travail 20, vers l'extrémité d'amont du transporteur de déchar-20 gement 14. Ce dernier s'étend de la zone de travail jusqu'à l'étape de thermorétraction, non représentée.
Un dispositif 30 destiné à produire des charges électrostatiques comporte une barre 32 mise à la masse s'étendant sur la largeur du film tendu en aval du voile 25 et un dispositif d'induction de charges 34 s'étendant sur la largeur du film tendu en amont de celui-ci de manière opposée à la barre mise à la masse. Celle-ci est montée de manière fixe sur l'appareil 10 comme représenté, alors que la barre chargée ne peut être 30 déplacée entre les positions des figures 1 et 4 en fonction du mouvement du dispositif d'entrainement -d'étiquettes 26. Des générateurs électrostatiques classiques (non représentés) chargent électrostatique-I ment les barres 32 et 34 de sorte que des charges 35 ij électrostatiques de polarité opposée sont générées 1 - 5 w > * par celles-ci et circulent vers le film plastique adjacent.
En se référant aux figures 1 et 5, on voit que ; l'appareil 10 présente une structure comportant : 5 plusieurs paires de rails-supports 36, 38 et 40 | disposées à des côtés opposés de la machine. Le transporteur de chargement 12 comporte plusieurs i ’ courroies-supports de rouleaux 42 qui s'enroulent r autour de poulies 44 montées sur un arbre 46 disposé t ; . ' 10 à l'extrémité aval du transporteur de chargement.
Cet arbre 46 est logé dans des paliers 48 fixés aux rails 38. Les parties supérieures des courroies 42 sont entraînées en aval au moyen d'un organe d'entraînement adéquat (non représenté). Des moyens de retenue 15 élastiques 50 destinés à retenir les rouleaux sont supportés par les surfaces inférieures de rails supérieurs 52. Une plate-forme s'étend le long des parties supérieures des courroies 42 à une certaine distance des extrémités d'aval des courroies et est 20 destinée à supporter les rouleaux lorsque ceux-ci sont déplacés dans la zone de travail 20.
Le transporteur de déchargement 14 comporte plusieurs courroies de déchargement 56 qui s'étendent autour de poulies folles 58 à l'extrémité d'amont 25 du transporteur. Les poulies 58 peuvent être déplacées vers le haut et vers le bas entre les positions des figures 3 et 4. Des dispositifs de retenue 60 du transporteur de déchargement, analogues aux dispositifs de retenue 50, sont disposés au-dessus du transporteur 30 de déchargement. Un organe d'entraînement adéquat (non * représenté) fait monter et descendre des mâchoires de scellage 16 et 18 pour sceller un film enveloppant peu serré autour d'un rouleau et rétablir le voile de film s'étendant à travers:la zone de travail 20.
35 j Le dispositif d'alimentation d'étiquettes 24 if- fournit automatiquement des étiquettes 61 séparées r
\S
6 * a 1 » en une position de prise au-dessus de la zone de travail et légèrement en amont de celle-ci, voir figure 1. Après l'enlèvement de l'étiquette de la position de prise, une autre étiquette est automa-5 tiquement fournie dans ladite position.
Le dispositif d'entraînement d'étiquettes 26 comporte un bras pivotant 62 rigidement fixé à l'axe transversal 64 qui est à son tour logé dans les paliers 66 montés sur des rails 40. Le bras 62 comporte une 10 paire de plaques latérales espacées 68 munies d'un élément de mâchoires 70s'étendant entre les extrémités des plaques opposées à l'arbre 64. Un cylindre pneumatique 72 est logé entre les plaques 68, une extrémité de celui-ci pouvant pivoter sur un axe 74 s'étendant 15 entre les plaques et l'extrémité de la tige 76 du cylindre étant montée sur l'extrémité inférieure d'un élément de mâchoires 78 basculable. Le rappel du cylindre pneumatique de la position représentée à la figure 3 applique l'extrémité supérieure de l'élément 20 de mâchoires 78 contre l'élément de mâchoires fixe 70 afin de prendre une étiquette placée sur l'élément de mâchoire 70. L'extrémité fixe du cylindre pneumatique 80 à bras pivotant est reliée à l'élément de structure 82 et la tige dudit cylindre est fixée aux 25 plaques 68 par un axe transversal 84. L'extension et le rappel du cylindre 80 déplacent le dispositif d'entraînement de l'étiquette entre les positions montrées aux figures 1 et 4.
Les extrémités inférieures des poussoirs 28 30 sont fixées au dispositif 10 de manière à pouvoir pivoter et des moyens d'entraînement des poussoirs •{non représentés) les déplacent entre les positions des figures 1 et 2 pour prendre un rouleau arrivé * il à la plate-forme 54 et le pousser à travers la zone 35 bl de travail 20 vers le transporteur de déchargement 14.
/ . : » 7
Les poussoirs 28 comportent des extrémités 86 en forme de V destinées à prendre et à pousser le rouleau en aval.
j En plus des barres 32 et 34, le dispositif destiné 5 au chargement électrostatique comporte un mécanisme 88 permettant de déplacer la barre 34. Ce mécanisme comporte une paire de bras 90 s'étendant de la barre à l'arbre-support 92 qui s'étend à travers la largeur du dispositif 10 et qui est fixé de manière réglable par ses extrémités 10 aux extrémités supérieures d'une paire de bras pivotants 94. Les extrémités inférieures de ces bras sont montées sur un arbre transversal 96 qui s'étend dans des paliers 98 des rails 36. On a prévu une série de trous de montage 100 sur l'extrémité libre des bras 94 afin de 15 permettre le montage en différentes positions en fonction de la géométrie de l'étiquette particulière disposée à l'intérieur de l'emballage du rouleau. De manière analogue, la position angulaire des bras 90 par rapport à l'arbre 92 peut être réglée comme on le désire.
20 Le bras radial 102 est supporté à une extrémité de l'arbre 64 et s'étend vers le haut en s'éloignant de l'arbre et de manière essentiellement parallèle au bras pivotant 94 adjacent. Une bielle 104 relie les bras 102 et 94 de manière telle que la rotation du 25 bras pivotant 62 de la position représentée à la figure 1 vers la position représentée à la figure 4 entraîne le bras 102 en rotation de sorte que les bras 94 tournent dans le même sens que le bras pivotant et que la barre 34 est éloignée de la trajectoire du 30 bras 62 dirigé vers le dispositif d'alimentation en étiquettes 24. La figure 4 représente ,1e bras 62 en position complètement levée, la barre 34 étant retirée de la zone de travail.
A La description suivante décrira plus en detail 35 wie fonctionnement du dispositif de l'invention : 8 «
Pendant le fonctionnement du dispositif 10, les courroies 42 sont continuellement entraînées pour déplacer les parties supérieures vers 1'aval dans le sens de la flèche 106 montrée a la figure 1. Une série 5 de rouleaux écartés 108, 110 sont déplacées en aval par les courroies 42, entre les parties supérieures des courroies et les moyens de retenue 50. Chaque » rouleau est envoyé sur la plate-forme 54 par les courroies. A la figure 1, le rouleau 108 a atteint la 10 plate-forme tandis que le rouleau suivant 110, en amont, est déplacé vers la plate-forme. En suivant le mouvement du rouleau 108 à travers la zone de travail 20 pour former une enveloppe d'emballage en film scellé autour du rouleau avec une étiquette placée entre l'enveloppe 15 et le rouleau et pour établir un lien électrostatique entre l'étiquette et l'enveloppe, le rouleau emballé est envoyé vers l'embouchure du transporteur de déchargement 14 et les poulies folles 58 sont soulevées pour placer le rouleau emballé entre les courroies 56 20 et les moyens de retenue 60 de sorte que les courroies 56 entraînent le rouleau en aval vers l'étape de contraction thermique.
A' la suite du déchargement d'un rouleau de la zone de travail, le cylindre 80 est allongé pour 25 faire pivoter le bras pivotant 62 de la position de la figure 1 vers celle de la figure 4. Lorsqu'il est dans cette position, l'étiquette 61 présentée par le dispositif d'alimentation en étiquettes 24 s'étend dans l'espace vide entre les éléments de mâchoire 30 70 et 78. Le cylindre 72 est alors rappelé pour r déplacer l'élément 78 contre l'élément fixe 70 et pour serrer l'étiquette présentée entre les éléments. Ensuite, on rappelle le cylindre 80 pour ramener /île brasfpivotant dans la position de la figure 1, 35 $ 1'étiquette s'étendant à travers l'embouchure en aval r ' 9 du transporteur de chargement disposé à gauche de la zone de travail 20 comme représenté à la figure 1. . L'étiquette est immédiatement en amont du voile 23 s'étendant à travers la zone de travail. L'élément 5 de mâchoire fixe tient le bord supérieur de l'étiquette parallèlement à l’axe des rouleaux se déplaçant à travers la machine. Le cylindre 72 est allongé.
Pendant la montée du bras pivotant 62, la barre 34 est automatiquement retirée par le mécanisme de 10 déplacement 88. Lorsque le bras pivotant 62 est revenu à sa position repliée, la barre 34 est de nouveau disposée immédiatement en amont du bord supérieur de l'étiquette. La barre 32 mise à la masse est disposée de l'autre côté du voile de manière opposée à la 15 barre 34. Pendant le fonctionnement du dispositif 10, la barre 32 mise à la masse et la barre 34 sont chargées au moyen d'un circuit de chargement électrostatique classique (non représenté) de sorte que l'air compris entre la barre 34 et le bord supérieur de 20 l'étiquette 112 est chargé d'ions présentant la même polarité et que l'air compris entre la barre 32 et le film thermoplastique d'emballage adjacent est chargé d'ions présentant la polarité de signe opposé. Les ions de polarité différente se rassemblent sur le 25 bord supérieur de l'étiquette 112 et sur le film 114 opposé au bord supérieur de l'étiquette pour former un lien électrostatique entre l'étiquette et le film.
Ce lien maintient, de manière serrée, le bord supérieur de l'étiquette en place contre le film. La charge 30 globale effective nette de l'étiquette et du film est égale à zéro de sorte que d'autres objets ne sont pas •attirés ou repoussés par les charges qui maintiennent l'étiquette en place contre le film. j Le lien électrostatique de l'étiquette sur le 35 ^ film se produit immédiatement après avoir abaissé le Δ - t »· 4 10 » bras pivotant 62 dans la position de la figure 1 et après le retour qui en résulte de la barre 34 de la position adjacente au bord supérieur de l'étiquette 112. Après le rappel du cylindre 80, les poussoirs 28 5 pivotent de la position de la figure 1 vers la position de la figure 2, dans laquelle les extrémités 86 font prise sur le rouleau 108 et le poussent en aval à travers la zone de travail 20. Pendant cette opération, le dispositif d'entraînement du film 22 maintient une 10 tension du film 114 s'étendant à travers la zone de travail de sorte que le film et l'étiquette fixée au film sont enroulés autour du rouleau. Pendant cette opération, le lien électrostatique entre l'étiquette et le film maintient l'étiquette exactement en place 15 contre le film. Le film nécessaire pour former l'emballage autour du rouleau est fourni à la zone de travail par des dispositifs d'alimentation en film supérieur et inférieur, 116 et 118.
Après avoir poussé le rouleau 108 de la plate-20 forme 54 à travers la zone de travail et vers l'extrémité en amont du transporteur de déchargement 14, comme représenté à la figure 2, les poussoirs 28 sont rétractés et les mâchoires de scellage 16 et 18 pénètrent dans la zone de travail pour coller ensemble · 25 les côtés supérieur et inférieur du film enroulé autour du rouleau; cfr. figure 3. Les mâchoires forment un premier joint proche du.rouleau et un deuxième joint plus éloigné du rouleau. Le film entre les joints est alors automatiquement coupé. De cette manière, le 30 premier joint forme une enveloppe entourant complètement le rouleau, l'étiquette étant logée entre l'enveloppe et le rouleau. Le deuxième joint réassemble les films jsupérieur et inférieur pour rétablir le voile 23 V[s'étendant à travers la zone· de travail 20.
/ ; * « 11 *
Après avoir formé les joints et après avoir coupé le film entre les joints, les mâchoires 16 et 18 s'ouvrent et le dispositif d'entraînement du film 22 rétablit le voile qui s'étend à travers la zone 5 de travail. Ensuite, les poulies folles 58 sont « soulevées pour amener les parties supérieures des courroies 56 en contact avec le fond du rouleau , emballé et le rouleau est entraîné en rotation contre les moyens de retenue 60 en aval de la zone de travail 10 vers l'étape de contraction thermique dans laquelle le film enveloppant le rouleau est rétracté contre le rouleau de sorte que l'étiquette soit encastrée de manière serrée entre le film et le rouleau.
Le dispositif d'entraînement du film 22 maintient 15 le film 23 sous tension pendant le mouvement du rouleau à travers la zone de travail pendant la fermeture des mâchoires de scellage 16 et 18 qui forment les deux joints. Tandis que le premier joint est formé à proximité de l’extrémité d'amont du rouleau, l'enveloppe 20 résultante 120 est suffisamment peu serrée ou lâche pour permettre à l'étiquette disposée librement entre l'enveloppe et le rouleau de se déplacer et de perdre son orientation pendant le mouvement du rouleau vers l'étape de contraction thermique. A l'étape de contrac- 25 tion, le film enveloppant se contracte de manière serrée contre le rouleau pour maintenir l'étiquette dans sa position finale.. Si l'étiquette a été déplacée » pendant le déplacement de l'élément de mâchoire 70 orientable vers l'étape de contraction thermique, 30 l'enveloppe se rétractera et maintiendra l'étiquette v définitivement dans la position indésirable.
En formant un lien électrostatique entré l'étiquette et le film avant d'enrouler le film autour du » I rouleau et avant de former l'enveloppe 120, la position 35 Jt de l'étiquette est fixe par rapport au film et les L - i « 0 ß 12 » bords supérieur et inférieur de l'étiquette sont parallèles à l'axe du rouleau. Comme on le montre à la figure 6, un lien électrostatique est formé dans la zone 122 pour fixer le bord supérieur de l'étiquette 5 124 à l'enveloppe de film plastique 126. L'étiquette et le film entourent un rouleau 128 qui peut comporter un noyau cylindrique en carton 130 et plusieurs couches de papier d'emballage ou analogues 132 enroulées autour du noyau. Le bord supérieur de l'étiquette 134 s'étend 10 parallèlement à l'axe du rouleau. En pratique, l’en- -veloppe plastique 126 scellée non rétractée est légèrement plus grande que le rouleau de sorte qu'il reste un peu d'espace entre l'étiquette et le film et le rouleau à l'écart du lien 122. La contraction de 15 l'enveloppe sur le rouleau élimine cet espace et encastre l'étiquette de manière serrée en place sur le rouleau.
Le lien électrostatique entre l'enveloppe et l'étiquette ne s'étend axialement que le long du bord 20 supérieur de l'étiquette. La surface restante de l'étiquette n'est pas fixée au film de sorte que, lorsque le film est rétracté, celui-ci glisse sur l'étiquette de dimension fixe. Un lien portant sur une grande surface, entre l'étiquette et le film, est 25 indésirable étant donné que la contraction du film tend à gondoler l'étiquette et le film en formant un emballage ondulé sans attrait.
Bien qu'on ait décrit un mode d'exécution préféré de l'invention, il est évident qu'on peut y apporter 30 des modifications sans sortir du cadre de la présente Î invention qui ne doit pas être limitée aux détails décrits.
h

Claims (7)

13
1. Produit intermédiaire caractérisé par un rouleau# une enveloppe peu serrée en un film transparent recouvrant au moins partiellement le rouleau, une étiquette disposée entre le rouleau et l'enveloppe et un lien physique 5 entre l'étiquette et une autre partie du produit,ledit " lien maintenant l'étiquette en place avant que le film ne se resserre pour encastrer l'étiquette entre le film et le rouleau.
2. Produit intermédiaire suivant la revendication 10 1, caractérisé en ce que ladite étiquette porte une charge électrostatique ayant une polarité déterminée et en ce que ladite autre partie porte une charge électrostatique de polarité opposée, lesdites charges créant un lien électrostatique entre l'étiquette et 15 ladite partie.
3. Produit intermédiaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lien est créé entre l'étiquette et le film.
4. Produit intermédiaire suivant l'une quelconque 20 des revendications précédentes, caractérisé en ce que le film est un film du genre thermorétractable.
5. Produit intermédiaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe entoure complètement le rouleau.
6. Produit intermédiaire suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le lien électrostatique s'étend le long d'un bord de 1'étiquette.
7. Produit intermédiaire suivant la revendication 30 6 caractérisé en ce que ledit bord de l'étiquette est rectiligne et s'étend parallèlement à l'axe du rpuleau.
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