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Title:
METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUSLY DELIVERING HOT-MELT MATERIALS OR ADHESIVES FROM A DISCONTINUOUS SUPPLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/016307
Kind Code:
A1
Abstract:
Providing a supply of adhesive (11) inside the plate and directly connected to the upper layer of molten adhesive in the drum (4) being emptied allows drums to be automatically replaced without cutting the supply to the guns. The supply chamber (11) is closed at the bottom by a pump valve (12). A follower disc (13) adapts to changes in the volume of adhesive, and a header tank (17) helps ensure constant movement of the adhesive. This technology provides a highly compact active assembly protecting the adhesive in its minimal melt phase from any contact with the atmosphere and preventing carbonization. Said method is designed in particular for packaging and component-glueing assembly lines.

Inventors:
DESGOUTTES HERVE (FR)
DESGOUTTES JEAN (FR)
Application Number:
PCT/FR1992/000262
Publication Date:
October 01, 1992
Filing Date:
March 23, 1992
Export Citation:
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Assignee:
DESGOUTTES HERVE (FR)
International Classes:
B05C9/14; B29B13/02; (IPC1-7): B05C9/14; B29B13/02
Foreign References:
DE8908096U11990-11-08
US3982669A1976-09-28
FR2397236A11979-02-09
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Claims:
1. / Procédé particulièrement adapté aux chai'nes d'emballage et aux chaînes de collage de pièces, permettant de distribuer des colles thermof isibles ( ou produits thermofusi les ) en continu, caractérisé en ce que les fûts pleins de colle sont amenés automatiquement sous un videfût, un plateaLt chauffant très compact, incluant toutes les fonctions pendant la phase fusion de la colle, pénètre dans le fût et fond une faible quantité de colle selon les besoins, et pendant la pénétration du plateau dans le fût, une "έserve de colle à l'abri de l'air est constituée par l 'intermédiaire d'un disque suiveur, la seule pompe s 'alimentant dans la réserve gave de colle sous pression la nourrice, cettε dernière étant aussi incorporée au plateau, pendant l'opération de changement des fûts, les pistolets sont toujours alimentés par de la colle non dégradée, non carbonisée, qui a été préservée de tout contact avec.
2. 'air.
3. / Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en cε qu'il comporte un videfût, un plateau chauffant . 6 ) qui pénètre dans un fût plein . 4 ) et fond une faible quantité de colle, un joint d'étanchéité . S ) évite tout contact avec l'air, le plateau ( 6 ) permet de réaliser une réserve . 11 ) de colle chaude, maintenue en température, les variations du volume de la réserve 11 ) sont accompagnées par le disque ou la membrane ( 13 ) , cet emprisonnement évite tout contact de la réserve < il ) avec l 'air, pendant la montée du fût plein 4 ) dans le plateau ( 6 ) la réserve ( 11 ) se constitue par l 'intermédiaire du clapet pompe < 12 ) , la seule pompe ( 15 ) alimente en permanence avec une pression la nourrice 17 ) pour disposer selon les besoins de la colle en fusion aux pistolets ( 18 ) .
4. / Dispositif, selon la revendication 2, caractérisé en ce que la réserve dε colle ( il ) est constituée par une cavité interne au pl teau ( à ) .
5. / Dispositif , selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les variations de volume dε colle de la réserve ( 11 ) sont accompagnées par un disque suiiveLir ( 13 ) .
6. '.
7. / Dispositif , selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que J es variations de volume de colle de la réserve ( il ) sont accompagnées par Ltne membrane élasto ère prέformée en matériau fluorocarboné.
8. / Dispositif , selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu.ε l'alimentation en colle de la réserve s'effectue par 1 'intermédiairε d'un clapet pompe 12 ) sitLié à la base dLi platεau ( 6 ) .
9. / Dispositif , sεlon l'une qu.εiconque des revendi¬ cations 2 à 6, caractérisé en ce que le posit onnement du clapet pompe ( 12 > dans le système, permet d'obtenir une liaison directe de la colle en fusion, du fût C 4 ) avec la réserve ( 11 >. S / Dispositif , selon 1 'une qLtelconquε des revendications 2 à 7 , caractérisé en ce qLte la nourrice C 17 ) est constituée d'un anneau circulaire qui permet de maintenir un mouvement rotatif à la colle. 9 Dispositif , selon l'une quεlconqLie des revendications 2 à S , caractérisé en ce que le plateau chaLiffant ( 6 ) englobe tous les éléments nécessaires pendant la phase de fusion de la colle ; clapet pompe < 12 ) , réserve ( il ), disque suiveur < 13 ) nourrice ( 17 ) , cette construction détermine un sousensemble actif très compact.
10. Dispositif , selon 1 'une Quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en cε qu'un condLiit, prolongé par un tuyaLt chauffant ( 9 ) , permet de purger 1 'air emprisonné entre le fût plein ( 4 ) et le plateau ( 6 ) et se déverse dans le fût vide . 5 ).
11. 11 / Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce qu'un orifice débouche entre le plateau ( 6 ) et l 'intérieur du fût ( 4 ) et permet d'insuffler de l 'air comprimé pour dégager le fût vidé ( 4 ) du plateau ( 6 ).
12. 12 / Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que le système utilise des fûts en matériau carton, construits avec une virole spiralée avec recouvrement favorable et garnie à l'intérieur d'un film silicone permettant la pénétration du fût ( 4 ) sur le plateau ( 6 ).
Description:
Procédé et dispositif permettant de distribuer des colles ou produits thermofusibles en contin à partie d'une alimentation discontinue.

La présente invention concerne un procédé pour distribuer en continu des colles thermo usi les ( ou produits thermo usibles ) à partir d'une alimentation en fût.

Actuellement, sur les chaînes d'emballage, sur les chaînes de collage de boit ges, sur les chaînes de collage de pièces mécaniques, sur les chaînes d'assemblage de capitonnage, et en règle générale pour la distribution des colles thermofusibles, ces colles sont traditionnellement fondues avec des bacs chauffants, présentant des inconvénients majeurs . Brevets Numéros FR 73 19745 - FR 73 37723 - FR 76 03760 - FR 7 1 83Q - FR S2 13362 ) . La colle perd ses qualités techniques et se détériore, les collages deviennent défectueux. Selon certaines qualités de colle, un " Fil " se crée au gicleur et subsiste après chaque projection de colle sur le substrat. Les arrêts de production sont importants et répétitifs. Les débordements et projections de colle fondue au niveau du bac créent beaucoup de saleté et des odeurs gênantes. La sécurité pour les opérateurs missionnέ≈ pour la conduite et le réglage de la machine ne peut pas être respectée.

L'analyse de la fonction des bacs conventionnels permet de définir précisément les causes de ces inconvénients majeurs.

Dans les bacs conventionnels, l 'importante quantité de colle demande beaucoup de temps pour obtenir é. l 'état de fusion la totalité de la matière première. Cette énergie superflue nu t à la productivité. L'important volume de colle en fusion dans le bac est. animé d'un mouvement interne. Chaque particule au cours de ses passages à la surface se charge d'oxygène et les adjuvants s'évaporent. Durant son séjour- dans le bac avant on utilisation. la

colle se dégrade, ses caractéristiques sont modifiées et elle se charge de carbone qui génère dε la carboni ation.

Au cours des opérations de chargement de ces bacs, l'opérateur complète le niveau, avec des pains, ou blocs, ou pastilles de matière première. Cette manoeuvre, non évidente car la température de fusion de la colle dans les bacs varie de 150 à ISO degré C, favorise les imper ections, les morceaux de colle tombés au sol sont ramassés et sont mis dans le bac, accompagnés d'autres produits ( pâtes, farine, cartons, poussières, autres >. Ces apports de souillures accélèrent la carbonisation.

La colle dégradée modifie le collage, les particules de carbonisation colmatent les filtres, favorisent le " Fil " et bouchent les gicleurs. Devant ces constats, le plus souvent les opérateurs augmentent, sans meilleur résultat, la température de fusion de la celle dans les bacs. L'environnement du bac est très hostile, les couvercles des bacs sont souvent cassés, bloqués en position ouverte ou arrachés, les débordements de colle sont très importants. Les odeurs 'évapor tion des composants de la colle sont très gênantes. Les opérateurs inhalent des vapeurs dangereuses et les brûlures sont très fréquentas.

Un procédé 'adressant particulièrement aux dépôts de colle thermofusible sur le chant dε blocs avec u.n mouvement discontinu fait l'objet d'un brevet : FR— —2 397 236. Pour le chargement des pains cylindriques de matière première, dans la chambre de fusion, le piston doit effectuer une course arrière. F'endant cette opération, il n'y a plus d'alimentation aux orifices de buse. Lors du chargement de ces pains d'adhésif le pas à pas d'amenée des pièces est επ fonction.

Cette invention pour distribuer de la colle thermofLisi le sur les chants de pièces définit qu.e les quantités de colle en fusion sont minimisées et sont produites selon les besoins. Notre invention comporte cet objectif parmi tous les autres.

Actuellement il existe des vide-fûts ( Brevets

Nos WO 88 049 84 - US-A-3 982 669 MOORE) qui suppriment en partie les inconvénients dénombrés sur les bacs traditionnels, mais ceux-ci sont surdi ensionnés par rapport aux besoins courants.

L'invention, brevet US-A-3 982 669 MQOR'E, comporte un plateau chauffant qui fond la colle sur le niveau supérieur du fût. Par l 'intermédiaire d'un désaérateur, une pompe alimente un réservoir entourant le système de désaèration de la colle. Le réservoir et son système interne sont fixés au dessus du plateau chauffant. Une autre pompe s'alimente dans ce réservoir pour distribuer la colle aux pistolets. Selon les besoins en colle aux pistolets, une série de valves est nécessairement en fonction simultanément pour alimenter les deux pompes. Cet ensemble très élaboré trouve des applications sur des chaînes de production, pour certains produits très spécifiques conditionnés dans des fûts de 55 Gallons

( 200 litres ) , mais pas sur des chafnes d'emballage, ces dernières utilisant des petites quantités de colle thermofusible.

Le réservoir qui entoure le désaérateur permettant le remplacement des fûts, ne permet pas d'accompagner les variations du volume de colle et de maintenir cette dernière totalement â l'abri de l 'air, pendant toute la phase de fusion de la colle. Les colles thermofLisibles que notre, procédé distribue n'ont pas besoin de subir une opération de désaèration, en conséquence le système annexe désaérateur n'est pas inclus au plateau chauffant. II existe aussi une solution pour distribuer de la colle thermofusible avec un ensemble de 2 vide-fûts accouplés avec un inverseur , Brevet US-A-4 389 001 FRANKLIN. Avec ce procédé les quantités de colle en fusion sont minimisées et sont produites selon les besoins. La continuité d'alimentation des pistolets est assurée pendant le remplacement des fûts. Le système ne peut pas être implanté sur des chat-nés d'emballage car le coût

serait trop important. Il ne peut donc pas concurrencer les moyens traditionnels . bacs chauf ants ) .

PoLtr certains produits très spécifiques conditionnés dans des fûts de 55 Salions C 200 litres ), il y a des applications sur des chaînes de production, mais pas sur des chaînes d'emballage.

Cette dernière invention complète l'inverseur classique équipé de relais de contrôle ou. de boutons poussoirs. Elle incorpore un circLiit d'interface qui permet de réaliser en toute fiabilité le basculement de n'importe qLiel fût en cours de vidage εn assurant le débit et la pression de colle au;; pistolets ou aux rouleaux d 'application.

Notre procédé selon l'invention permet de remédier à tous ces inconvénients. Il comporte un vide-fût de différentes capacités adaptées aux besoins de production. Actuellement SLir les chaînes d'emballage los besoins les plus importants né essito-vL un dόbi''- de 10 c 'Heure de celle. Le générateur principal respectera cette condition en utilisant un fût à l'heure. Mais l'intérêt au système est de concevoir des générateurs pour traiter des volumes de 4, 6, S litres. Le procédé n'est pas dimensioππεllement limitatif. Il peut être adapté et construit pour effectuer des applica ions de colles thermof isibles εn partant de fûts dont es volLimes sont supérieurs è 10 litres et inférieurs à «1 litres. Le magasin des fûts poLir la prαdLictior- dε la jOLirnée par exemple sera alimenté par dLi Personnel féminin, les normes des -charges portées par les femmes étant respectées. Le système automatique de transfert des fûts lors de leur présentation entre le traceur, la prise par l'élévateur, l'évacuation, ainsi que l'éjection du fût vide pour sa destruction, évite toute ani ulatior. L'élévateur de fûts, actionné pa^ un vérin double—εft_2t, guidé par 2 colonnes avec paliers è. billes, permet dε présenter I 'intéri≈ ir du hau.t dε la virole contre I 'extérieur du bas du plateau muni d'un joint d " " étanchéité quadrilαbes

matériau luorocarboné. Les fûts Kraft ont une virole spiraléε avec recouvrement dans le sens de la pénétration du plateau chauffant et comportent une pellicule de silicone sur la face interne. Par l 'intermédiaire d'un conduit s'effectue la purge de l'air emprisonné puis de la fine couche de colle du haut du fût , lorsqu'elle est en fusion. Cette purge se déverse à l 'aide d'un tuyau chauffant dans le fût vide en attente. Lorsqu'une quantité suffisante de la colle au-dessus du. fût est en fusion, une temporisation commande le vérin de descente du clapet pompe. Sous l 'action contrôlée du vérin de l 'élévateur, la colle en fusion du fût monte dans la réserve. Lorsque le volume de la réserve s'accroit, un disque suiveur accompagne et épouse l 'afflux de colle. Il permet aussi de préserver la réserve de tout contact avec 1 'air lorsque son volume décroît. Commandée par un moteur pneumatique ou électrique, la pompe à engrenages s'alimente dans la réserve et permet de remplir et d'assurer une pression de colle dans la nourrice. L'anneau circulaire de la nourrice alimente les tuyaux chauffants des pistolets. Un clapet de décharge, taré, permet un retour de la colle à la réserve, pour le cas de non-utilisation de colis aux pistolets ou pour utilisation partielle des pistolets. La. forme circulaire de la nourrice favorise un mouvement constant de la colle. Le plateau chauffant est composé de tous les éléments utilisés pendant la phase de fusion de la colle qui doit fondamentalement rester à 1 'abri de 1 'air. La réserve est en liaison directe avec la couche supérieure de colle en fusion dans le fût en cours de vidage. Le clapet pompe est la base du plateau chauffant; la nourrice est le haut du plateau chauffant. Cette technologie détermine un ensemble actif très compact. LorsqLte l 'élévateur amène le fond du fût contre la face inférieure du clapet pompe, la réserve est pleine. Par l 'intermédiaire d'une butée électrique, le clapet pompe est fermé par son vérin et immédiatement de l 'air comprimé est insufflé entre le plateau et le fût vidé de

sa colle. L'étrier de l'élévateur accompagne le fût pendant sa descente par l'intermédiaire du vérin de 1 'élévateur mis sous contrôle. Cette opération permet de dégager le fût. Lorsque l'élévateur est εn position butée franche basse, le système automatique de transfert des fûts se met en fonction.

Le volume de la réserve est suf isant pour ali enter les pistolets selon les besoins, durant le remplacement du fût et le réchauffage de la partie supérieure de colle du nouveaLi fût.

Selon des modes particuliers de réalisation -- Le disque suiveur dε la réserve de colle peu.t être remplacé par une membrane éiastαmère prέformée recσu.verte d'un matériau luorocarboné. Les fûts peuvent avoir des mouvements seulement longitudinaLix. Ainsi, la partie SLipérieure du. système, comprenant le plateau peut être montée sur glissières et εffectLiεr les courses verticales, ce qui auitorise la pénétration du plateau chauffant dans le fût. D'autres avantages et caractéristiqLies dε l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif-, en référence aux dessins annexés dans lesquel B

La fiçLire 1 est la vue de face du système avec son dispositif de transfert des fûts et la coLipe bb du plateau chau,- aπt.

La figLirε 2 est une coupe aa de 1 'élévateur et du traceur.

La figure 3 est une vue de dessus du système avec la bride ajourée du sous-ensemble supérieur plateau chauffant ainsi que le dispositif dε transfert des fûts.

En référence aix figLires 1, 2 εt 3, le dispositif comporte Lin châssis 1 constitué d'un sommier muni de rouleaux montés sur roulements è. billes. Une règle verticale rectangulaire, fixée sur l'avant εt dans l'axe du sommier, ainsi que 2 colonnes verticales, fixées à l'arrière et de part εt d'autre dε l'axe du. sommier,

supportent une cheminée. La bride supérieure à cette cheminée est ajourées ces lumières permettent le passage des tuyaux souples chauffants 19, alimentant les pistolets 13. Par ces mêmes dégagements traverse aussi le tuyau souple et chauffé de purge 9. Sous cette bride, 3 entretoiseε supportent 1 'ensemble plateau chauffant compact, comprenant : Le clapet pompe 12 - La réservε 11 - La virole 6 - Le disque suiveur 13 - La nourrice 17 . La poutre arrière gauche du sommier est ajourée pour permettre le passage du fût 3 en provenance du magasin. Selon les besoins et les déclenchements des signaux des contacts, le système de transfert des fûts entièrement automatisé permet d'amener les fûts de la position 3 à la position 4 par l'intermédiaire du traceur 2 qui est actionné par le vérin horizontal avant. Le fût vide 5 sera poussé par le fût 4. Actionné par un vérin vertical arriére, l 'élévateur central, est guidé su.r les 2 colonnes arrières par des paliers garnis e douilles è billes. Ce système permet de présenter le fût 4 autour du plateau 6 et de monter le fût jusqu'à son vidage complet. Un capota-ge positionné au-dessus des fûts en attente sur le magasin et au-dessus du fût 3 protège la colle matière première des retombées de poussière. Lors de la mise en place des fûts sur le magasin, l ' opératrice retirε lε couvercle plastique. Ce couvercle protège la colle et permet de gerber les fûts pour leur transport.

Lorsque 1 'élévateur présente le fût 4 sous le plateau 6, le clapet pompe 12 est fermé par l 'intermédiaire du vérin de commande supérieur. La réserve étant pleine, la pompe 15, entraînée par le moteur 16, s'alimente dans cette réserve et gave en permanence la nourrice 17 qui distribue la colle aux pistolets 16, par l 'intermédiaire des tuyaux chauffants 19. L'intérieur et le haut de la virole du fût 4 s'étanchent avec le plateau 6 par l 'entremise d'un joint périphérique S quadrilobes en matériau fluorocarboné. L'air emprisonné entre le haut du fût 4 et la face ou clapet pompe 12 est

purgé par un conduit, prolongé par le tuyau chauffant 9 qui se déverse dans le fût 5. Lors de la fLision de la couche supérieure de colle du fût 4, avec l 'air emprisonné, il est évacué une petite quantité de colle susceptible d'avoir été souillée pendant les transferts du fût, en l'absence de couvercle. Une temporisation contrôle ces rejets. Lorsque, sous 1 'action des résistances électriques noyées dans le corps du clapet pompe 12, une quantité suffisante de colle en fusion est obtenue, le vérin supérieur qui est fixé sur la bride ajourés commande 1 OuvertLtre du clapet pompe 12. La colle en fusion du fût 4 monte directement dans la réserve il et la remplit durant tout le vidage du fût 4. Le disoue suiveur 13 est asservi pour réguler cette augmentation du volume de la réserve 11. Le vidage du fût 4 s'effectue selon les besoins en colle aux pistolets IS. F'endant le fonctionnement de la machine la qLiantité de colie en fusion est minimisée. Lorsqu.ε i 'éléva eur atteint sa position haute, le fût 4 est presque vidé, le fond du fût accompagne la fermeture du. clapet pompe 12 et la réserve 11 est constituée. Par un orifice débouchant entre le plateaLi 6 εt l'intérieur dLi fût 4, de l'air comprimé est insufflé pour permettre de descendre le fût -4, qui sera accompagné par 1 'élévateur. Le transfert des fûts peut être réalisé à nouveau.

Le procédé selon l'invention est particulièrement destiné aux chaî'nes d'emballage ainsi qu'aux chai'nes de collage de pièces.