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CA 02827557 2014-08-01
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Installation, procédé de découpe et emballage
La présente invention concerne un dispositif de découpe, à partir d'au moins
un film, de bandes, le dispositif comprenant au moins deux lames présentant
des
fils de coupe destinés à se faire face, les lames étant mobiles l'une par
rapport à
l'autre le long d'une direction orthogonale au film afin de propager une
découpe
dans le film le long des fils de coupe.
L'invention s'applique en particulier à la réalisation de bandes de guidage de
déchirures pour des emballages de conditionnement de fromage fondu.
Le document FR-2 362 765 décrit un dispositif de découpe du type précité.
Ce type de dispositif de découpe s'avère satisfaisant pour découper des bandes
à
partir de films d'épaisseurs supérieures à 36pm.
Il serait souhaitable de pouvoir disposer de bandes de guidage de déchirures
d'épaisseur plus faible afin de pouvoir réduire les coûts de ces bandes.
Toutefois,
les dispositifs de découpe du type précité s'avèrent incapables de découper
des
bandes à partir de films aussi fins, sans froisser les bandes obtenues.
Un but de l'invention est donc de résoudre ce problème en fournissant un
dispositif de découpe qui permette de découper des bandes à partir de films
plus
fins.
A cet effet, l'invention a pour objet une installation de découpe, à partir
d'au
moins un film, de bandes, l'installation comprenant des moyens d'alimentation
en
film et un dispositif de découpe, le dispositif comprenant au moins deux lames
présentant des fils de coupe aptes à se faire face, les lames étant mobiles
l'une
par rapport à l'autre le long d'une direction orthogonale au film afin de
propager
une découpe dans le film le long des fils de coupe, caractérisée en ce qu'au
moins
une première des lames est au moins en partie mobile par rapport à une
deuxième
des lames sensiblement parallèlement au film pour appliquer transversalement
le
fil de coupe de la première lame contre le fil de coupe de la deuxième lame.
CA 02827557 2014-08-01
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L'invention vise aussi un procédé de découpe, à partir d'au moins un film, de
bandes, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre avec une installation selon
l'invention, comprenant l'étape de déplacer la première lame transversalement
lors
de la découpe.
L'invention vise aussi un emballage de conditionnement d'un produit
alimentaire comprenant au moins une bande de guidage d'une déchirure
d'ouverture de l'emballage, caractérisé en ce que la bande a été obtenue par
le
procédé selon l'invention, la bande de guidage ayant une épaisseur strictement
inférieure à 36 pm.
Selon un mode de réalisation, un emballage de conditionnement d'un produit
alimentaire comprend au moins une bande de guidage d'une déchirure d'ouverture
de l'emballage, caractérisé en ce que la bande a été obtenue par le procédé
selon
l'invention.
Selon une variante préférentielle, le produit alimentaire est du fromage
fondu.
De préférence, selon une variante, la bande de guidage a une épaisseur
strictement inférieure à 36pm.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre,
donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins
annexés,
sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en plan d'un élément d'emballage pour
conditionner du fromage fondu,
- la figure 2 est une vue schématique en perspective illustrant une étape de
la réalisation de l'emballage à partir de l'élément de la figure 1,
- la figure 3 est une vue schématique en perspective de l'emballage achevé,
- la figure 4 est une vue schématique en perspective illustrant le début de
l'ouverture de l'emballage de la figure 3, et
. CA 02827557 2013-10-01
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- la figure 5 est une vue schématique en perspective illustrant une
installation
de découpe et de scellage d'organes de guidage des déchirures,
- la figure 6 est une vue de dessus illustrant une des lames de
l'installation de
la figure 5, et
- la figure 7 est une vue schématique en perspective illustrant une variante
de
l'installation de la figure 5.
La feuille 1 représentée sur la figure 1 est une feuille destinée au
conditionnement d'une portion de fromage fondu à base en secteur de disque. La
feuille 1 est par exemple réalisée en aluminium recouvert de laque
thermoscellante.
Pour former un emballage, et comme représenté sur la figure 2, la feuille 1
est conformée en un godet 2 par pliage, suivant les lignes représentées en
pointillés sur la figure 1.
La feuille 1 comprend des zones destinées à former les différentes parties du
godet 2. Ces différentes parties vont être décrites par la suite. Les mêmes
références seront généralement utilisées pour désigner les parties du godet 2
et
les zones correspondantes de la feuille 1.
Le godet 2 comprend un fond 3 en forme de secteur de disque délimité par
deux bords latéraux 5 et 7 et un bord en arc de cercle 8. Perpendiculairement
au
plan du fond 3, le godet 2 comprend :
- une première paroi latérale 9 et une seconde paroi latérale 11, qui
s'étendent le long des bords rectilignes 5 et 7, et
- une paroi courbe formant talon 13 qui s'étend le long du bord en arc de
cercle 8.
Les parois latérales 9 et 11 se rejoignent le long d'une pointe 15 opposée au
talon 13.
Les parois latérales 9 et 11 et le talon 13 sont prolongés par des rabats,
respectivement 17, 19 et 21, destinés à être rabattus suivant des lignes de
pliages
23, 25 et 27, lors de la fermeture de l'emballage.
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La feuille 1 avant pliage comporte en outre des zones
intermédiaires 29, 31 et 33 disposées respectivement entre les
parois 9 et 11 et leurs rabats 17 et 19, entre la paroi 9 et le talon 13 et
leurs
rabats 17 et 21, et entre le talon 13 et la paroi 11 et leurs rabats 21 et 19.
Les
bords latéraux 35 et 37 du talon 13 et du rabat 21 prolongent les bords
latéraux 5
et 7 du fond 3.
La feuille 1 est également munie, du côté destiné à former la face interne du
godet 2, de deux bandes 51a et 51b de guidage de déchirures. La feuille 1 et
les
bandes 51a et 51b forment ainsi un élément d'emballage.
Les deux bandes 51a et 51b sont, par exemple, réalisées en polyéthylène
(PET) et ont une épaisseur strictement inférieure à 36 pm, par exemple de 23
pm
ou de 18 pm. Les bandes 51a et 51b ont été thermosoudées à la fois entre elles
et
sur la feuille 1.
Comme illustré par la figure 1, la première bande 51a comprend un tronçon
principal 52a qui s'étend sensiblement parallèlement et le long du bord 5
longeant
le fond 3.
Le tronçon principal 52a est prolongé, dans le talon 13, par une première
extrémité 53a qui est inclinée dès la naissance du talon par rapport au bord
35
vers l'axe médian A du fond 3. Cette inclinaison est par exemple de 100
.
De l'autre côté, le tronçon 52a est prolongé par une seconde extrémité 55a
qui, dans l'exemple représenté est inclinée d'un angle a par rapport à l'axe
A.
L'angle a vaut, par exemple, entre 150 et 25 .
Cette seconde extrémité 55b traverse légèrement la seconde paroi latérale
11, puis traverse la zone intermédiaire 29 et fait enfin saillie depuis cette
dernière
sur une longueur I mesurée le long de l'axe médian A du fond 3.
La seconde bande 51b possède, au voisinage du talon 13, une forme
symétrique de celle de la première bande 51a par rapport à l'axe médian A.
Toutefois, le tronçon principal 52b de la bande 51b présente une brisure 54b
au-delà de laquelle le tronçon principal 52b n'est plus sensiblement parallèle
au
CA 02827557 2013-10-01
bord 7 mais au contraire le coupe, de sorte que la seconde extrémité 55b de la
bande 51b se situe du même côté de l'axe médian A que l'extrémité 55a de la
bande 51a.
Les tronçons principaux 52a et 52b se rejoignent en un point d'intersection 57
situé, par exemple, dans la zone intermédiaire 29. Ce point d'intersection 57
est
espacé latéralement de l'axe médian A.
Au-delà du point d'intersection 57, les extrémités 55a et 55b des bandes 51a
et 51b sont superposées, l'extrémité 55b étant disposée sous l'extrémité 55a
et
ayant la même forme que l'extrémité 55a.
Les extrémités 55a et 55b sont thermoscellées l'une à l'autre et
thermoscellées sur la feuille 1. Ces deux extrémités 55a et 55b forment donc
une
languette unique de traction 58 qui est espacée latéralement de l'axe médian A
et
qui fait saillie de la longueur I de la zone intermédiaire 29.
Dans l'exemple représenté, cette languette 58 est rectiligne et inclinée de
l'angle a par rapport à l'axe médian A.
Pour obtenir le godet 2 de la figure 2 à partir de la feuille 1, les zones
intermédiaires 31 et 33 reliant les parois latérales 9 et 11 et le talon 13
sont pliées
à partir du fond 3 en leur milieu le long des lignes 59 et 61, visibles sur la
figure 1.
Les volets triangulaires 63 et 65 ainsi formés sont repliés respectivement sur
les
parois latérales 9 et 11 le long des bords latéraux 35 et 37 du talon 13.
Quant à la
zone intermédiaire 29 supportant les extrémités 55a et 55b, elle est également
pliée en son milieu le long d'une ligne de pliage 67 (figure 1) et le volet
triangulaire
ainsi formé 69 (figure 2) est replié le long de la pointe 15 sur la première
paroi
latérale 9.
La languette de traction 58 fait saillie vers le haut au-delà de la ligne de
pliage 23 et donc au-delà de la première paroi latérale 9.
Dans le godet 2 ainsi obtenu est coulée à chaud une quantité déterminée de
fromage fondu sur une hauteur égale à la hauteur des parois latérales 9 et 11
et du
talon 13, afin de constituer une portion 70 visible sur la figure 2.
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Une seconde feuille 71, de dimensions correspondant à celles du fond 3, est
déposée sur la portion 70. Cette seconde feuille 71 est, par exemple, réalisée
également en aluminium recouvert de laque thermoscellante. Ensuite, et comme
illustré par la figure 3, les rabats 17, 19 et 21 sont rabattus et scellés sur
la
seconde feuille 71 pour former un couvercle 72 opposé au fond 3.
Comme illustré par la figure 3, la languette 58 peut être rabattue sur le
couvercle 72, par exemple lors du scellage du couvercle 72. La languette 58
forme
ainsi un pli au droit du pli 23 reliant la première paroi latérale 9 au rabat
17, sans
pour autant être plaquée ou collée sur le rabat 17.
La languette 58 n'étant pas scellée sur le couvercle 72, et est donc plus
facilement saisissable par un consommateur, même s'il a des ongles courts.
Si la languette 58 est rabattue lors du scellage, le chauffage de la languette
58, et notamment de son pli, lui permet de conserver cette forme après
fabrication.
On obtient ainsi un ensemble 73 comprenant un emballage 75, formé des
feuilles 1 et 71, et la portion de fromage fondu 70 conditionnée dans
l'emballage
75.
En variante, la languette 58 peut être rabattue sur le couvercle 72 non pas
lors du scellage de ce dernier, mais lors de la mise en boîte de l'ensemble
73.
L'ouverture de l'emballage 75 est réalisée comme illustré par la figure 4.
Le consommateur saisit la languette 58, qui n'est pas scellée sur le rabat 17,
puis exerce sur celle-ci un mouvement de traction dirigé vers le fond 3 et le
talon
13, comme matérialisé par la flèche 77 sur la figure 4. La languette 58 amorce
des
déchirures sensiblement le long de la pointe 15, plutôt que déplier le volet
69
comme dans l'état de la technique.
Ensuite, la traction se poursuit selon la même direction matérialisée par la
flèche 77. Les déchirures provoquées sensiblement le long de la pointe 15 sont
propagées et guidées le long des bords 5 et 7 du fond 3. Le reste de
l'ouverture de
l'emballage 75 est alors assuré de manière classique et n'est donc pas
représenté
sur les figures.
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=
7
Du fait que la languette de traction 58 est espacée de l'axe médian A dans la
feuille 1, l'amorce et la propagation des déchirures n'implique pas de
changement
important dans la direction de traction comme dans FR-2 597 441. L'ouverture
est
donc rationnelle et susceptible d'être mise en oeuvre par pratiquement tous
les
consommateurs.
Du fait de l'existence d'une languette de traction unique 58 dans la feuille
1,
et non de deux languettes 58 disposées de part et d'autre de l'axe commun et
destinées à se superposer lors du pliage de la feuille 1, les risques de mal
saisir la
languette de traction sont réduits.
En outre, la languette 58 étant rabattue sur le couvercle 72 dans l'emballage
75, celle-ci est trouvée et peut être saisie facilement par les consommateurs.
La
languette 58 a pu être rabattue sur le couvercle 72 puisqu'elle fait saillie
au-delà
de la première paroi latérale 9 dans l'emballage 75.
En variante, la languette 58 peut ne pas être rabattue ou même ne pas faire
saillie au-delà de la paroi latérale 9. La languette 58 est alors disposée le
long de
la première paroi 9 comme dans l'état de la technique.
En variante, la languette 58 peut être formée par une seule des bandes 51a
et 51b.
Ainsi, la seconde bande 51b peut ne pas présenter, au-delà du point
d'intersection 57, d'extrémité 55b superposée à l'extrémité 55a. Dans encore
une
autre variante, l'extrémité 55b peut ne pas s'étendre sur la même longueur que
l'extrémité 55a.
Dans d'autres variantes encore, la languette de traction 58 peut avoir
d'autres formes que celles représentées sur les figures 1 à 4, et par exemple
ne
pas être rectiligne.
De même, en variante, le point d'intersection 57 peut être situé dans la
seconde paroi 11, ou dans le fond 3 à proximité de l'intersection entre les
bords 5
et 7.
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8
Il est également possible, par exemple, que la bande 51b ne présente pas
de brisure 54b dans son tronçon principal, comme illustré sur la figure 5.
De plus, les bandes 51a et 51b peuvent être remplacées par des moyens de
guidage d'autres natures.
Ainsi, il peut s'agir d'affaiblissements locaux de la première feuille 1,
obtenus
par exemple grâce à une molette ou un faisceau laser.
Avantageusement, les bandes de guidage 51a et 51b décrites
précédemment ont été obtenues grâce à une installation de découpe d'au moins
un film telle que décrite par la suite.
La figure 5 illustre une installation 80 de découpe et de scellage de bandes
de guidage 51a et 51b sur des feuilles 1 préalablement découpées.
L'installation 80 comprend :
- un bâti 81 dont seules des parties ont été représentées sur la figure 5,
- des moyens 82 d'alimentation en feuilles 1, ces feuilles 1 pouvant être
découpées ou non au sein de l'installation 80,
- des moyens 83a et 83b d'alimentation en films 84a et 84b du matériau
constituant les bandes 51a et 51b, ces moyens permettant par exemple de
dévider
deux rouleaux 86a et 86b des films 84a et 84b, et
- un dispositif 88 de découpe des films 84a et 84b.
Les moyens 83a et 83b d'alimentation sont par exemple de type classique et
peuvent ainsi comprendre des rouleaux de traction, comme illustré dans le
document FR-2 362 765.
Ils assurent le déplacement des films 84a et 84b vers la lame 92
sensiblement horizontalement.
De même, les moyens 82 d'alimentation peuvent avoir une structure
classique.
Le dispositif de découpe 88 comprend deux lames inférieures 90a et 90b et
une lame supérieure 92.
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Comme illustré par la figure 6, la lame supérieure 92 a, dans l'exemple
représenté, une forme sensiblement triangulaire prolongée au niveau de sa
pointe
par une queue 93. Ses flancs latéraux 94a et 94b orientés respectivement vers
les
rouleaux 86a et 86b présentent par exemple des dépouilles d'environ 1,5 par
rapport à la verticale. Les bords inférieurs 96a et 96b des flancs 94a et 94b
forment des fils de coupe dont les profils correspondent respectivement aux
formes des bandes de guidage 51a et 51b à découper.
L'installation 80 comprend des moyens 98 de déplacement de la lame
supérieure 92 par rapport au bâti 81 entre une position haute, que la lame 92
occupe avant le découpage et qui est illustrée sur la figure 5, et une
position
basse, que la lame 92 occupe après découpage des bandes 51a et 51b.
Dans la position haute de la lame 92, les fils de coupe 96a et 96b sont situés
respectivement au dessus des films 84a et 84b.
Les fils de coupe 96a et 96b sont sensiblement horizontaux et le
déplacement de la lame 92 entre ses positions haute et basse s'effectue
sensiblement verticalement, c'est-à-dire sensiblement orthogonalement au plan
des films 84a et 84b lorsqu'ils sont au voisinage de la lame supérieure 92.
Comme on le voit sur la figure 6, la lame 92 est percée au voisinage de ses
flancs latéraux 94a et 94b d'orifices 100a et 100b d'aspiration des bandes 51a
et
51b découpées. Ces orifices sont raccordés à une source de vide non-
représentée.
Les lames inférieures 90a et 90b sont disposées respectivement sous les
films 84a et 84b, de part et d'autre de la lame supérieure 92. Leurs flancs
102a et
102b, qui se font face, possèdent des bords supérieurs 104a et 104b qui
forment
des fils de coupe de formes conjuguées de celles des fils 96a et 96b.
Les fils de coupe 104a et 104b sont disposés dans un même plan qui est
légèrement incliné par rapport à l'horizontal par exemple de 5 .
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Les lames inférieures 90a et 90b sont mobiles sur le bâti 81 sensiblement
parallèlement au plan des films 84a et 84b lorsqu'ils sont au voisinage de la
lame
supérieure 92.
Dans l'exemple représenté, les lames inférieures 90a et 90b sont articulées
sur le bâti 81 grâce à des pivots 106a et 106b.
Les lames 90a et 90b sont ainsi mobiles entre une position rapprochée et une
position écartée l'une de l'autre, la course de ce déplacement étant faible,
par
exemple de l'ordre de 0,5 mm.
Le dispositif de coupe 88 comprend des moyens 108a et 108b de rappel
élastique des lames 90a et 90b dans leur position rapprochée.
Dans l'exemple représenté, il s'agit de ressorts disposés latéralement à
l'extérieur des lames 90a et 90b, entre celles-ci et les parties du bâti 81.
Dans d'autres variantes, ces ressorts 108a et 108b peuvent être par exemple
remplacés par un ressort unique 108 reliant les lames 90a et 90b entre elles.
De préférence, ces moyens de rappel élastique sont réglables.
Dans sa position haute aussi bien que dans sa position basse, la lame
supérieure 92 est intercalée latéralement entre les lames inférieures 90a et
90b.
Les moyens de rappel 108a et 108b plaquent alors latéralement les lames
90a et 90b contre la lame 92. Ainsi, les fils de coupe 104a et 104b sont
plaqués
contre les fils de coupe 96a et 96b sensiblement parallèlement au plan des
films
84a et 84b au voisinage de la lame 92 en des points de contact 110a et 110b
(figure 5).
En outre, l'installation 88 comprend une unité électronique de pilotage 112
pour commander automatiquement, notamment via les moyens 82, 83a, 83b et 98,
l'exécution du cycle de découpe décrit par la suite.
La lame supérieure 92 est initialement en position haute, les points de
contact 110a et 110b sont éloignés de la queue 93 de la lame supérieure 92.
Les
lames inférieures 90a et 90b sont alors en position rapprochée.
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Avant que l'opération de découpe proprement dite ne débute, les moyens 82
d'alimentation ont placé une feuille 1 sous le dispositif 88 de découpe et les
moyens 83a et 83b d'alimentation ont fait avancer légèrement les films 84a et
84b
pour qu'une largeur correspondant à celle des bandes 51a et 51b dépasse depuis
les fils de coupe 104a et 104b latéralement vers la lame supérieure 92.
La lame supérieure 92 est alors abaissée et les points de contact 110a et
110b se déplacent progressivement vers la queue 93 de la lame supérieure 92.
Le déplacement des points de contact 110a et 110b provoque la découpe
progressive des bandes 51a et 51b qui sont maintenues par aspiration, 30 au
fur et
à mesure de leur découpe, sous la lame supérieure 92 grâce aux orifices
d'aspiration 100a et 100b.
Au cours de ce déplacement des points de contact 110a et 110b, l'insertion
de la lame 92 entre les lames inférieures 90a et 90b provoque leur déplacement
vers leur position écartée.
Grâce aux moyens 108a et 108b de rappel, les lames 90a, 90b et 92 sont
maintenues plaquées l'une contre l'autre au niveau des points de con-
tact 110a et 110b sensiblement perpendiculairement aux directions générales de
propagation des découpes dans les films 84a et 84b, produisant ainsi un effet
ciseau. Les efforts de maintien correspondants ont été matérialisés par les
flèches
114a et 114b sur la figure 5 et les directions générales de propagation des
découpes ont été matérialisée par les flèches 116a et 116b.
A l'issue de la découpe, la lame supérieure 92 poursuit sa course jusqu'à sa
position basse dans laquelle elle vient appliquer les bandes 51a et 51b
découpées
contre la feuille 1.
Des moyens de chauffage disposés dans le bâti 81 sous la feuille 1
permettent alors d'assurer le thermoscellage des bandes 51a et 51b entre elles
et
sur la feuille 1.
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Ensuite, la lame supérieure 92 remonte jusqu'à sa position haute, une
nouvelle feuille 1 est placée sous le dispositif 88 et les films 84a et 84b
sont
avancés chacun d'un pas correspondant à la largeur des bandes 51a et 51b.
Le cycle de découpe et de scellage est alors répété automatiquement sous
l'action de l'unité 112.
Grâce à l'effet ciseau décrit ci-dessus, on a pu constater que les bandes de
guidage 51a et 51b ne sont pas froissées lors de la découpe. Cela reste vrai
même
si les films 84a et 84b ont des épaisseurs extrêmement faibles, par exemple de
l'ordre de 23 pm ou de 18 pm.
Ainsi, l'installation 80 de la figure 5 permet de produire des bandes 51a et
51b d'épaisseur faible, ce qui facilite le pliage de la languette de traction
58 sur le
couvercle 72 dans l'emballage 75 de la figure 3.
Plus généralement, et indépendamment du type d'emballage dans lequel les
bandes découpées sont utilisées, l'installation 80 permet d'utiliser des films
84a et
84b d'épaisseur plus faibles, ce qui réduit de manière significative les coûts
liés à
la réalisation des bandes de guidage des déchirures.
On peut donc utiliser une installation mettant en uvre l'effet ciseau décrit
ci-
dessus pour produire des bandes de guidage de formes variées.
De même, l'installation de découpe 80 peut ne découper qu'une seule bande
de guidage et non pas deux simultanément comme dans l'exemple décrit ci-
dessus.
Dans l'exemple décrit ci-dessus, le dispositif de découpe 88 est un module
qui peut être démonté du bâti 81 pour pouvoir assurer le réglage des
différents
éléments, et notamment de ses moyens 108a et 108b de rappel.
Si l'on dispose de plusieurs dispositifs de découpe 88 pour une même
installation 80, on peut assurer le réglage d'un dispositif 88 pendant que
l'autre
dispositif 88 est installé et utilisé dans l'installation 80.
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Plus généralement, l'effet ciseau peut être assuré par déplacement non pas
de l'ensemble d'une ou de plusieurs lames, mais par déformation de parties de
celles-ci.
Cela est illustré par la figure 7, où l'installation 80 n'assure en outre la
découpe que d'une bande 51.
La lame inférieure 90 est alors une lame déformable élastiquement
horizontalement.
Dans l'exemple représenté, des moyens de rappel élastique 1081 à 1083
sont utilisés pour rappeler la lame 90 contre la lame supérieure 92.
Toutefois, dans
encore une autre variante, l'élasticité de la lame inférieure 90 peut être
suffisante
pour se dispenser de tels moyens et assurer l'application de la lame
inférieure 90
contre la lame supérieure 92. La lame 90 forme alors elle-même les moyens de
rappel élastique.
