Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
La présente invention concerne d'une façon
générale la mise en place de couvercles souPles sur des
récipients ~ collerette. Elle concerne plus précisément
un nouveau procédé d'amenée et de fixation d'une bande
d'une pluralité de couvercles sur un ensemble de
récipients.
Dans la technique antérieure, le thermoformage de
pots en matière plastique s'effectue de façon ~roupée en
continu, sur une largeur qui peut être importante et
atteindre par e~em~le un mètre.
Classiquement, les récipients sont remplis puis
une bande souple imprimée, de même largeur, est amenée en
continu sur l'ensemble des récipients puis scellée sur
les collerettes par un outil chauffant ou électrode
approprié, pour former les couvercles. C'est seulement
alors qu'un outil de découpe est mis en oeuvre pour
séparer les récipients soit en unités, soit en groupes
d'une ou de plusieurs rangées (par exemple 2, ~, 6,
8....)-
Lors de l'amenée de la bande souple unitaire de
couvercles, pré-imprimée, il est bien entendu impératif
que chaque couvercle soit parfaitement positionné par
rapport à son récipi0nt. Ainsi il faut éviter gue des
décalages, même faibles, finissent par se cumuler et
induire des écarts perceptibles entre les récipients et
les impressions réalisées sur les couvercles, ces
i~pressions étant classiquement conçues pour gu'à une
zone d'impression bien déterminée corresponde aussi
précisément que possible un récipien-t.
Une solution connue à ce problème consiste à
utiliser une bande de couvercles dont le pas longitudinal
est légèrement inférieur au pas longitudinal des
r~cipients, et à étirer la bande dans la direction
longitudinale, de façon contrôlée, pour compenser ces
35 décalages de pa~. Le document FR-A-1 330 ~29 décrit une
`,
- 2 ~ zr~
solution de ce type. Pour des matériaux de couvercles à
allongement permanent, on effectue l'étirage pendant une
courte durée prédéterminée avant le scellage de la bande
sur les collerettes, ce qui ne pose pas de difficulté
particulière.
Cependant, certains matériaux de couvercles,
no-tamment des composites papier/plastique (notamment
polyester) ou encore papier/aluminium, s'avèrent
difficiles à étirer et à repérer car leur allongement est
0 limité.
De ce fait, une forte tension dans la bande doit
être conservée pendant tout le processus, ce qui induit
dans l'ensemble de la machine, en particulier entre le
mécanisme d'avance de la bande et le mécanisme d'avance
des pots, des sollicitations qui peuvent impliquer des
défaillances. Plus précisément, par des phénomene~ de
glissement non controlé, d'usure ou de blocage, on
assiste fréquemment à des d~calages intempestifs d'une
part entre les récipients et les couvercles, d'autre part
entre les récipients et l~outil chauffant de soudure des
couvercles, ou encore entre les récipient~ et l'outil de
découpe, ce qui dégrade bien entendu l'aspect des
récipients et peut en outre provoquer la rupture de la
bande de couvercles.
On connaît aussi une solution consistant à
utiliser une bande de couvercles dont le pas longitudinal
est légèrement supérieur au pas longitudinal des
récipients, et à former localement un pli ou un ~roncage
dans la bande de couvercles en vue de compenser les
décalages. Un tel pli ou fronQage est gén~ralement
effectué ~ la transition entre deux récipients. Cette
solution est désavantageuse en particulier sur le plan
esthétique notamment dan~ le cas où les récipients
doivent rester groupés. En outre, il est dans la majorité
des cas nécessaire de prévoir une forme de r~cipient
adaptée. Le brevet FR-A-1 330 729 précité ensei~ne une
.
. ~ .
_ 3 _ ~a-~
solution de ce type, ainsi que les brevets US-A-3 238 691
et US-A-3 86~ 983.
La présente invention vise à pallier ces
inconvénients de la technique antérieure et à proposer un
procédé et un dispositif de pose d'une bande de
couvercles sur un ensemble de récipients qui permette
d'assurer et de conserver un parfait positionnement
mutuel entre les divers mécanismes et outils, en évitant
d'exercer des sollicitations importantes et en évitant la
formation de plis ou de froncages dans la bande de
couvercles, et ceci tout en utilisant une bande de
couvercles dont le pas longitudinal est légèrement
supérieur au pas longitudinal des récipients.
L'invention vise en particulier des moyens
perfectionnés pour rétablir une correspondance entre les
pas avant le soudage.
L'invention concerne à cet effet, selon un premier
aspect, un procédé de positionnement avant scellage d'une
bande continue de couvercles sur un ensemble continu de
récipients, caractérisé en ce qu'on effectue de façon
répétée les etapes consistant à :
- avancer l'ensemble de récipients au droit d'un
moyen de scellage, selon un pas égal ~ un pas
longitudinal de récipients ou ~ un multiple de ce pas,
- simultanément, libérer la bande de couvercles,
sur une longueur égale à un pas longitudinal de
couvercles, légèrement supérieur au pas longitudinal de
récipients, ou au même multiple de ce pas, ladite bande
étant entralnée par l'ensemble de récipients,
- Au droit du moyen de scellage, exercer une
déformation sur une zone centrale de chaque couvercle de
manière à décaler des limites entre couvercles non encore
sceilé~ pour les amener en superposi-tion avec des limites
homologues de récipients.
On a constaté de façon inattendue qu'en mettant en
oeuvre le procédé ci-dessus, bien que la déform~tion soit
.
exercée centralement sur chaque couvercle, on obtenait un
rétablissement correct du pas de la bande de couvercles
sur le pas des récipients, et ceci même dans les régions
de bords latéraux des récipients et de la bande de
couvercles.
L'invention concerne également un dispositif de
positionnement avant scellage d'une bande continue de
couvercles sur un ensemble continu de récipients,
caractérisé en ce qu'il comprend:
- un mécanisme d'avance de l'ensem~le de
récipients au droit d'un moyen de scellage, selon un pas
égal à un pas longitudinal de récipients ou à un multiple
de ce pas,
- un mécanisme d'avance de la bande de couvercles
pour libérer ladite bande sur une longueur égale à un pas
longitudinal de couvercles, légèrement supérieur au pas
longitudinal de récipients, ou au même multiple de ce
pas, ladite bande étant entraînée par l'avance de
l'ensemble de récipients,
- un moyen prévu dans le moyen de scellage pour
exercer sur des zones centrales des couvercles devant
être scellés une déformation,
- un moyen de régulation de l'amplitude de la
déformation de manière à décaler des limites entre
couvercles non encore scellés pour les amener en
superposition avec des limites homologues de récipients.
D'autres aspects, buts et avantages de la présente
invention apparaîtront mieux a la lecture de la
description detaillée suivante d'une forme de réalisation
30 préférée de celle~ci, donnée à titre d'exemple non
limitatif et faite en référence au dessin annexé, sur
lequel:
la figure 1 est une vue en coupe verticale
schématique d'un appareillage de pose et de fixation
35 d'une bande de couvercles selon l'invention, et
. ~ :
- 5 ~
la figure 2 est une vue en coupe verticale à
échelle agrandie d'un détail de la figure 1.
En référence au dessin, la référence 10 d~signe un
rouleau d'une bande ou film 12 de couvercles, par exemple
en composite papier/polyéthylène ou polyéthylène/
aluminium, imprimée de façon classique sur l'une de ses
faces de manière à définir des motifs de couvercles
individuels 12a sur une largeur correspondant ~ un nombre
de récipients donné.
La bande 12 comporte, selon un pas identique au
pas longidudinal des motifs de couvercles, des
indicateurs optiques ou spots d'une couleur ou d'un
coefficient de réflexion ou d'absorption lumineuse
particulier, réalisés classiquement lors de l'impre~sion.
Ces spots 14 sont indiqués par des tirets verticaux sur
la figure 1, mais on comprendra que dans la pratique ils
se situent dans le plan de la bande 12.
La bande 12, imprimée sur sa face extérieure dans
le rouleau 10, passe autour d'un premier cylindre de
2~ renvoi 16 puis entre deux cylindres presseurs 18a et lBb
commandés de fa~on appropriée par un moteur (non
illustré), pour provoquer l!avanement, contrôlé comme on
le verra plus loin, de la bande. Une cellule
photoélectrique 20 est placée au-dessous de la bande 12
entre les cylindres 16 et 18b, de manière à pouvoir lire
les spots de repérage 14 et envoyer vers un système de
commande (non illustré) des signaux électriques
appropriés.
A la sortie des cylindres motorisés 18a, 18b, la
bande 12 passe autour d'un cylindre 22 qui est monté fou
à une extrémité d'une tige ou bielle 24 dont l'autre
extr~mité est articulée en 26 autour d'un axe parallèle à
l'axe du cylindre 22. IJne butée 28 permet, en coop~ration
avec la ti8e 2~, de limiter la course du cylindre 22 vers
le haut. L'ensemble consti~ue des éléments 22 ~ 28
-- 6 --
constitue un pantin dont le rôle sera expliqué en détail
plus loin.
Il est ensuite prévu deux cylindres de renvoi 30
et 32 qui amènent la bande successivement horizontalement
puis essentiellement verticalement vers le bas en
direction des récipients.
La référence 40 désigne l'ensemble continu de
récipients 40a, préalablement remplis en un pos-te de
remplissa~e non illustré. Comme on peut l'observer, les
récipients 40a sont ~ ce stage d'un seul tenant et
solidaires les uns des autres par leurs collerettes ~2a
situées dans un plan supérieur commun 42 des récipients.
Un mécanisme d'entraînement des récipient~ (non illu~tré
et de type classique) permet de déplacer lesdits
récipients dans le sens de la flache A, selon un pas et
une cadence appropriées.
Un cylindre de renvoi 34 est placé im~édiatement
au-dessus du plan 42, de manière que la bande de
couvercle s'étende parallèlement et au-dessus de ce plan,
comme illustré.
L'ensemble de récipients, associé ~ sa bande de
couvercles de même largeur, circule pas à pas selon la
flèche F tout d'abord vers un poste de soudure,
globalement désigné par la ré~érence 50. Ce poste
comporte pour l'essentiel un outil chau~fant 52 qui
comporte une surface inférieure de travail 52a dont la
forme correspond approximativement à la forme des
collerettes 42a, encore unitaires, des récipients. Ainsi,
et de faQon classique en soi, on effectue un soudage
périphérique de chaque couvercle 12a de la bande 12 sur
la collerette associée 42a, pour sceller le récipient de
façon hermétique en réalisant un couvercle pelable.
Comme on peut l'observer, l'outil de soudure
travaille ici simultanément sur deux rang~es
trAnsversales de récipients, cette caractéristique
n'étant toutefois aucunement limitative.
'
-- 7
Selon un aspect essentiel de l'invention, on
trouve au sein de l'outil chauf~ant 52, en association
avec chacune des deux rangées tr~nsversales de
récipients, deux rangées de poussoirs 54 positionnés de
manière à être au moins approximativement centrés sur les
récipients respectifs.
Chaque poussoir 54 comporte une tete 64a qui
définit une surface inférieure de poussoir légèrement
bombée, comme illustré, et une tige 54b s'étendant vers
le haut à partir de la tête dans un alésage de guida~e
52b pratique dans l'outil chau~ant 52 pour permettre le
coulissement vertical des poussoirs. A l'extrémité
supérieure de la tige 54b est prévu un élément 54c
formant siège pour l'extré~ité in~érieure d'un ressort de
compression 56, disposé verticalement et s'appuyant à son
extrémité supérieure ~ur une paroi supérieure 58 de
l'outil 50. On peut noter que le siège 54c de chaque
poussoir peut coopérer avec la surface supérieure de
l'outil chauffant 52 pour limiter la course du poussoir
vers le bas, essentiellement pour éviter que celui-ci ne
chute lorsque l'outil de soudure est soulevé à distance
des récipients.
A la sortie du poste 50, 11ensemble de r~cipients,
auquel la bande de couvercles est soudée, est acheminé
vers un poste de découpe 60, constitué par une presse de
type classique et non décrit en détail, pour séparer les
récipients soit en unités, soit en groupes d'un nombre
approprié.
L'appareillage décrit ci-dessus fonctionne de la
~aQon suivante.
Supposon~ qu'une étape de soudure sur deux rangées
transversales vienne de s'achever.
L'outil de soudure 52 est alors soulevé
verticalement, avec ses poussoirs 54, pour permettre aux
récipients d'être avancés.
. .
.
~\c~
8 --
De fa~on synchronisée, on réalise alors d'une part
l'avance de l'ensemble de récipients dans le sens de la
flèche F, d'un correspondant précisément à la largeur de
deux rangées transversales de récipients, et d'autre part
l'avance du film de couvercles 12 selon un pas
précisément égal au double de la distance entre deux
spots de repérage 1~ successifs. A la suite de celà, le
mécanisme d'avance des recipients et le mécanisme
d'avance du film 12 (les cylindres 18a, 18b) sont
fermement bloqués.
Il est ~ noter ici, selon une autre
caractéristique importante de l'invention, que le pas
longitudinal des couvercles 12a du film (distance entre
deux spots successifs 1~) est légèrement supérieur au pas
lS longitudinal des récipients 40a.
La double avance (récipients et film) effectuée a
pour effet d'amener les deux rangées de récipients
suivantes, avec la partie homologue du film, au-dessous
du poste de soudure 50. Du fait de~ écarts de pas
susmentionnés, et par le jeu éventuel du pantin décrit
plus haut, permettant d'absorber d'éventuels décalages
temporaires de mouvement longitudinal entre les
récipients et la bande 12, on comprend que ces mouvemen$s
s'effectuent sans que les récipients n'ait à effectuer
une traction importante sur ladite bande, et donc sans
induire de sollicitation gênante dans les mécanismes
d'avance.
On comprend également que, à la fin du mouvement
précité, les couvercles individuels 12a sont bien alignés
avec les récipients à droite du poste de soudure, mais
qu'il existe un décalage à gauche de celui-ci, égal au
double de la diff~rence entre le pa~ lon~itudinal des
couvercles et le pas longitudinal des récipients dans le
! cas d'un traitement des rangées tran~versales deux par
deux.
. :
.... .....
. ~
- 9 ~
L'outil de soudure 50 est alors abaissé. Les
surfaces inférieures des têtes 54a de poussoirs viennent
alors, sous l'action de leurs ressorts de compression 56,
solliciter avec une force mesurée la région centrale des
couvercles homologues. Ceci a pour effet, par déformation
vers le bas desdites régions cen-trales, d'exercer sur la
bande 12 une légère traction, dont l'amplitude est
contrôlée par le pantin. Plus précisément, les poussoirs
54 poussent les zones centrales des couvercles vers le
bas en les déformant jusqu'à ce que la ti~e 2~ du pantin
vienne s'arrêter contre sa butée associée 28, auquel cas
la course des poussoirs vers le bas s'arrête (les
ressorts 56 sont bien entendu calibrés à une faible
valeur telle que sensiblement aucun allongement ne soit
induit dans la bande).
On notera ici que, étant donné que la bande de
couvercles n'est pas solidarisée avec l'ensemble de
récipients en amont du poste de soudage 50, la
déformation impartie par les poussoirs sur la bande
n'induit initialement pratiquement aucune mise en tension
de celle-ci, mais provoque simplement une légère
"surconsommation" de la matière de la bande du côté libre
par rapport à la longueur effectivement entraînée par les
récipients lors du mouvement initial, de manière à
rattraper à chaque fois l'écart qui existe entra le pas
des récipients et le pas plus grand des couvercles.
On comprend qu'en réglant de fa~on appropriée la
position de la butée 28, on peut ~aire en sorte que
l'action des poussoirs 54 décale les frontières
(frontières gauches sur les ~igures) des motifs de
couvercles 12a individuels vers la droite de maniare ~ ce
que ces frontières viennent précisément se superposer
avec les lignes selon lesquelles les récipients seront
découp~s dans le poste 60.
Après que les poussoirs ont terminé leur action
par le jeu de la butée 28, la soudure périphérique
proprement-dite est effectuée par l'outil 52 et les
étapes décrites ci-dessus sont répétées avec les deux
rangées transversales de récipients suivantes.
Typiquement, on peut prévoir que le pas des
couvercles 12a de la bande 12 soit supérieur au pas des
récipients d'environ 0,10 à 0,15 mm. En tout état de
cause, on choisit cette surlongueur de mani~re qu'elle
soit toujours supérieure aux imprécisions qui peuvent
apparaître dans les motifs de couvercles soit à
l'impression, soit au sein du rouleau 10 (diff~rences de
température, d'humidité, de compression, ...), ces
impr~cisions étant typiquement de ~ 0,05 mm.
Par exemple, si l'on assis-te ponctuellement à une
faible diminution de la distance entre spots 14, qui
détermine à elle seule la distance d'avance de la bande
par les cylindres 18a, 18b, alors la double avance
récipients/bande décrite plus haut va dans ce cas induire
un mouvement vers le bas moins ample du cylindre 22, e~
donc une diminution de l'écartement entre la tige 24 et
sa butée 2g avant la mise en action des poussoirs 54. En
conséquence, l'action des poussoirs 5~ préalablement à la
soudure sera de moindre amplitude, pour prendre en compte
la diminution ponctuelle du décalage entre le pa~ des
couvercles et le pas des récipients.
Ainsi les moyens décrits permettent d'effectuer de
fa~on simple et efficace une régulation permettant de
compenser toute impr~cision dans les motifs de
couvercles.
Bien entendu, la présente invention n'est
nullement limitée ~ la forme de r~alisation décritc ci-
dessus et représentée sur les dessins, mais l'homme de
l'art saura y apporter toute variante ou modification
conforme à son esprit.
Par exemple, si les poussoirs 54 ont un poid~
important, on peut omettre les ressorts associés 5~, la
déformation des zones centrales des couvercles
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-- 1 1 --
s'effectuant alors par le seul jeu de la force de gravi-té
des poussoirs.
