Brevet FR2308484A1 — publié le 19761119

L'invention est relative à un dispositif de formage pour la fabrication de récipients étiquetés en feuille de matière synthétique thermoplastique à l'aide de moules en creux à l'intérieur desquels les étiquettes sont disposées avant le formage des récipients, dans lequel dispositif les récipients sont séparés de la feuille par estampage. La demande de brevet allemand publiée avant examen sous le n0 2 255 442 décrit un dispositif de formage de ce genre à moules en creux dans lesquels des bandelettes peuvent être introduites à travers des fentes latérales. Ces bandelettes sont ensuite scellées sur les récipients au cours du formage de ceux-ci dans les moules en creux. Le dispositif d'amenée est très compliqué et présente de grands risques de pannes. La fente latérale prévue dans le moule a un effet défavorable sur la surface extérieure du récipient et ces récipients sont difficiles à démouler car, du fait de la forme de la bandelettel onne peut fabriquer que des récipients cylindri- ques et pas des récipients coniques.Le poste de formage est réalisé sous une forme usuelle, c'est-à-dire qu'il est immobile suivant la direction de la feuille et qu'il est déplacé perpendiculairement au plan de la feuille pour démouler les récipients. Les récipients sont ensuite évacués, conjointement avec la feuille, remplis et fermés et ce n'est qu'ensuite qu'ils sont séparés de la feuille à l'aide d'un dispositif d'estampage. Le dispositif de décoration supplémentaire, sous forme de dispositif intégré à la machine de formage, de remplissage et de fermeture, complique encore davantage la machine déjà compliquée sans cela. Avant toute chose, il faut particulièrement tenir compte des vitesses de démarrage dans des machines qui doiventxtravailler aseptiquement.Du fait que le moulage et la décoration doivent s'effectuer dans un espace exempt de germes, de la machine, le problème de la stérilisation impeccable de ces dispositifs compliqués est presque insoluble. Il faut envisager aussi qu'après chaque intervention de dépannage il faut de nouveau stériliser les dispositifs. On a proposé aussi d'introduire une bandelette dans un moule préliminaire spécial pour la mise en forme de cette bandelette, d'amener ce moule à l'alignement du moule en creux et d'engager ensuite la bandelette dans ce moule en creux. Ce dispositif est également très complexe et très coûteux et sa sûreté de fonctionnement laisse par ailleurs à désirer. Le scellement d'étiquettes séparées sur les récipients présente l'avantage sur le procédé d'impression par décalcomanie fréquemment utilisé que les étiquettes sont toujours impeccablement alignées et bien lisibles. L'invention a donc pour but de réaliser un dispositif du genre décrit au préambule, simple et peu encombrant, qui permette de fabriquer des récipients sur lesquels s~ont scellées des étiquettes. Ce problème est résolu, conformément à l'invention, par le fait qu'un corps de formage, tournant pas-à-pas autour d'un axe, comprend au moins trois moules en creux qui parcourent au moins trois postes: - un poste de mise en place des étiquettes, où est disposé un corps de transfert susceptible d'être amené à l'intérieur des moules en creux, sur la surface extérieure duquel les étiquettes peuvent être amenées, à l'extérieur des moules en creux, qui maintient ces étiquettes sur sa surface extérieure et qui, une fois introduit dans les moules en creux, dispose celles-ci dans ces moules - un poste de formage et d'estampage, devant lequel passe la feuille de matière synthétique, qui est déformée et engagée dans les moules en creux par un dispositif de formage par soufflage et/ ou par aspiration pour former les récipients et pour y sceller les étiquettes déposées dans les moules en creux, et qui comporte, disposé au poste de formage et d'estampage, un dispositif d'estampage pour séparer les récipients de la feuille, et - un poste d'extraction muni de dispositifs d'extraction qui enlèvent les récipients des moules en creux. L'invention fournit donc un dispositif de formage simple et d'un fonctionnement sûr, qui convient particulièrement bien à un montage immédiatement en amont d'une machine de remplissage et de fermeture et, en particulier, d'une telle machine de remplissage aseptique. Dans ce cas, d'une manière avantageuse, le dispositif d'extraction peut comporter des organes préhenseurs de transfert qui transfèrent directement les récipients à la machine de remplissage et de fermeture. Il est alors particulièrement avantageux que l'axe de rotation du corps de formage soit disposé horizontalement. Le corps de formage présente alors la forme d'une étoile comportant quatre moules en creux dont les ouvertures sont dirigées vers l'extérieur. Mais on peut encore réaliser le corps de formage sous une forme à usages multiples en disposant côte-à-côte plusieurs moules en creux suivant la direction de l'axe de rotation. Selon un mode de réalisation préférentiel, les moules en creux sont disposés : au poste de mise en place des étiquettes essentiellement verticalement et orientés vers le haut, au poste de formage et d'estampage ainsi qu'au poste d'extraction essentiellement horizontalement et au poste de contrôle et de triage éventuel, dans une position orientée vers le bas. D'une manière avantageuse, la feuille de matière synthétique circule verticalement dans la région de formage. Grâce à cet agencement, la pesanteur contribue à chacune des diverses opérations élémentaires, par exemple à la mise en place des étiquettes et au triage. D'une manière avantageuse, le dispositif d'estampage peut entourer un poinçon de pré-formage du dispositif de formage par soufflage et/ou par aspiration. On obtient ainsi un dispositif de formage et d'estampage d'encombrement particulièrement faible, qui permet en même temps de donner une forme particulièrement simple au dispositif de guidage de la feuille de matière synthétique. Celle-ci,en effet'a qu'à entrer en contact asec le corps de formage tournant qu'en un seul emplacement et n'a pas besoin d'être guidée autour de celui-ci. Grâce à la direction verticale de passage de la feuille de matière synthétique, chauffée en vue de son formage, on évite toutes les difficultés inhérentes au guidage sans froissement de la feuille de matière synthétique chauffée. Le poste de mise en place des étiquettes décrit ci-dessus est particulièrement avantageux. Du fait du transfert à l'aide d'un corps de transfert qui peut avoir la forme d'un poinçon, on peut étiqueter d'une manière impeccable même des récipients coniques. L'étiquette se présente alors comme une découpe courbée d'une manière correspondant à la forme conique considérée. D'une manière avantageuse, le corps de transfert peut être mis en rotation de telle manière qu'on puisse sans difficulté procéder à un étiquetage en rond. De préférence1 on peut prévoir un organe préhenseur d'amenée qui prélève les étiquettes dans une réserve et les amène sur la surface extérieure du corps de transfert. Sur le corps de transfert lui-même, l'étiquette peut être maintenue par aspiration ou par une action analogue. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide d'un de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant au dessin annexé dont la figure unique représente en vue latérale, en coupe partielle, une partie d'une machine de remplissage et de fermeture en amont de laquelle est installé un dispositif de formage réalisé conformément à l'invention. La figure représente un dispositif de formage 11 qui est raccordé directement à une machine de remplissage et de fermeture 12. Le dispositif de formage 11 comporte un bâti de machine 13 sur lequel est monté un rouleau débiteur 14 de feuille de matière synthétique thermoplastique 15, susceptible d'être formée en creux. Sur des rouleaux de guidagella feuille de matière synthétique 15 est déplacée verticalement à travers un dispositif de chauffage 16 qui peut agir par rayonnement ou par conduction calorifique de contact. Sur le bâti de machine, sur un axe de rotation 17 dirigé horizontalement, perpendiculairement à l'étendue longitudinale de la machine, est disposé un corps de formage 18 qui comporte quatre moules en creux 19. Ces moules en creux sont soit réalisés d'une seule pièce avec le moyeu du corps de formage, ainsi qu'on l'a représenté sur la figure, soit fixés individuellement sur un corps de moyeu afin de les rendre plus facilement interchangeables. Ils sont réalisés ici en vue de la fabrication de récipients coniques relativement hauts tels que des gobelets à yaourt et sont disposés avec leurs ouvertures orientées vers l'extérieur et avec des décalages de 900 l'un par rapport à l'autre, de sorte qu'on obtient une disposition en étoile à quatre branches des quatre moules en creux. Tout autour du corps de formage sont disposés quatre postes, à savoir : un poste de mise en place des étiquettes 20, un poste de formage et d'estampage 21, un poste de contrôle et de triage 22 et un posté d'extraction 23. Le poste de mise en place des étiquettes 20 est disposé au-dessus du corps de formage 18 et coopère avec un moule en creux, qui est disposé à la verticale de celui-ci et dont l'ouverture est orientée vers le haut. Le poste de mise en place des étiquettes 20 comporte une réserve d'étiquettes 24, se présentant sous la forme d'un dispositif à empilement connu, duquel les étiquettes sont enlevées au moyen d'un organe préhenseur à manivelle 25 et sont transmises, après une rotation de 900, à un corps de transfert 26. Ce corps de transfert 26 a la forme d'un poinçon cylindrique ou conique, comportant des ouvertures d'aspiration raccordées, par une canalisation 27, à un dispositif d'aspiration non représenté ici.Un moteur 28 permet de faire tourner le corps de transfert 26 et un dispositif actionneur axial 29, par exemple un cylindre hydraulique, permet de le déplacer axialement. Le mouvement d'entraînement de rotation et de translation axiale du corps de transfert peut aussi, d'une manière connue, être dérivé du mécanisme général d'entraînement du dispositif de formage. Avec un décalage de 900 par rapport au poste de mise en place des étiquettes 20 et du côté où est placé le rouleau débiteur 14 est disposé le poste de formage et d'estampage 21 qui comporte un poinçon de préformage 31, coulissant horizontalement sous l'action d'un dispositif actionneur axial 30 et entouré d'un poinçon d'estampage 32, en forme de douille ou de pot, qui peut coopérer avec une matrice d'estampage 33 réalisée sous la forme d'une arête extérieure, dans la région du bord du moule en creux. Le poinçon d'estampage peut normalement être déplacé indépendamment du poinçon de préformage, mais peut aussi être accouplé au mouvement de celui-ci. Le poinçon d'estampage et le poinçon de préformage sont entourés par un organe poussoir 34 qui peut prendre appui sur une bague de butée 35 montée élastiquement sur le bord du moule en creux. L'organe poussoir 34 a pour fonction de pincer le bord de la feuille de matière synthétique 15, lors du formage en creux de celle-ci, et de créer un espace sous pression à l'aide duquel un formage par soufflage peut être effectué. Le poste de formage et d'estampage se raccorde au corps de formage avec interposition de la feuille de matière synthétique, chauffée, qui circule verticalement, dont la partie qui subsiste après les opérations de formage et d'estampage des récipients est tirée à l'aide de rouleaux 36. Au poste de contrôle et de triage 22/les moules en creux se trouvent avec leur ouverture orientée vers le bas. A ce poste, des dispositifs de contrôle, non représentés ici, permettent de contrôler le récipient qui s'y trouve, par exemple relativement à son étanchéité, à l'intégrité de son bord, etc. Lorsque le dispositif de contrôle détecte un défaut, un éjecteur, non représenté ici, rejette le récipient qui tombe dans une goulotte à rebuts 37. Celle-ci peut servir en même temps à évacuer les résidus de feuille qui ont été déchiquetés préalablement par un dispositif approprié. Le poste de contrôle et de triage a pour effet de ne laisser sortir du dispositif que des récipients impeccables. Lorsqu'un récipient est rejeté et que, par exemple, les récipients sont transférés directement à une machine de remplissage et de fermeture, ce récipient peut fournir un signal absence de récipient" à un dispositif électronique qui transmet ce signal de poste en poste dans toute la machine de remplissage et de fermeture, de sorte qu'il ne se produit pas, pour cet emplacement de récipient, de remplissage, de pose de couvercle ni d'obturation. Un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet allemand n0 P 24 37 459.2 de la demanderesse. Le poste d'extraction 23 est décalé à son tour de 900, c'est-à-dire que par rapport au poste de formage et d'estampage 21, il est disposé avec un moule en creux aligné essentiellement horizontalement. Un dispositif d'extraction 38 se compose d'un organe préhenseur de transfert 39 qui saisit le récipient, l'extrait du moule en creux et, après l'avoir fait pivoter ensuite de 900, l'accroche dans un évidement 40 d'une plaque transporteuse 41 dans laquelle le récipient est transporté, pour son remplissage et sa fermeture, à travers la machine de remplissage et de fermeture 12. Dans le cas présentlil s'agit d'une machine de remplissage aseptique, de sorte que organe préhenseur de transfert travaille à la sortie d'une ouverture d'une chambre 42 à l'intérieur de laquelle est disposé l'ensemble du dispositif de remplissage et de fermeture. Il s'agit là d'une chambre "semi-aseptique" qui est parcourue par de l'air froid filtré, tandis que le remplissage et la fermeture proprement dits sont effectués dans une chambre hautement stérile en amont de laquelle est monté un poste de stérilisation pour les récipients et les couvercles. Le dispositif de formage conforme à l'invention convient particulièrement bien pour être raccordé directement à une machine de remplissage et de fermeture, mais il peut aussi cependant être utilisé séparément, auquel cas, à la place d'un organe préhenseur de transfert est prévu un simple agencement d'extractionopar parexemple pour l'empilement des récipients et pour leur évacuation ultérieure. Le dispositif de formage conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante. Dans la réserve d'étiquettes 24, l'organe préhenseur à manivelle 25 prend, par en dessous, une étiquette et, après avoir pivoté de 900, amène celle-ci sur la surface extérieure du corps de transfert 26. Celui-ci maintient l'étiquette par l'action de ses ouvertures d'aspiration. Dans le cas d'une étiquette relativement longue, qui doit occuper une grande partie du pourtour du récipient, le corps de transfert 26 est mis en rotation au moyen du moteur 28 de manière que l'étiquette recouvre une grande partie de la surface extérieure du corps de transfert.Cette étiquette est constituée par une découpe, imprimée, de papier, de feuille de matière synthétique ou d'une matière analogue, qui est revêtue sur sa surface intérieure située en regard du corps de transfert d'une couche adhésive scellable à chaud. Lorsqu'il est question d'étiquette ici, on entend sous cette désignation des étiquettes au sens usuel, mais aussi d'autres éléments décoratifs qui peuvent n'avoir par exemple qu'un caractère ornemental. L'étiquette présente une forme correspondant à sa forme ultérieure et à la surface développée du récipient ; par exemple, pour un récipient conique elle présentera des bords supirieur et inférieur incurvés, convexes vers le bas. Le corps de transfert en forme de poinçon est introduit ensuite, par le dispositif actionneur axial 29, à l'intérieur du moule en creux qui se trouve à ce poste et est maintenu à l'emplacement prévu soit également par action d'aspiration, à travers des ouvertures d'aspiration prévues dans le moule en creux, soit par des butées ou des organes analogues. L'action d'aspiration au niveau du corps de transfert est alors interrompue et celui-ci est extrait du moule en creux. Le corps de formage 18 est ensuite amené à pivoter de 900 autour de son axe 17 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, de manière que le moule en creux, qui porte l'étiquette sur sa surface intérieure, se trouve maintenant en face du poste de formage et d'estampage 21.Entre le moule en creux et le poste de formage et d'estampage se trouve la feuille de matière synthétique qui a été échauffée au poste de chauffage 16. Sous l'action du dispositif actionneur axial 30, l'organe poussoir 34 presse tout d'abord la feuille de matière synthétique 15 contre la bague de butée 35, puis le poinçon de préformage 31 s'engage à l'intérieur du moule en creux. Dans l'espace formé par l'organe poussoir 34 est alors introduit, de manière usuelle, de l'air comprimé qui donne à la feuille de matière synthétique la forme du récipient en pressant celle-ci, alors échauffée, contre les surfaces intérieures du moule et de l'étiquette. L'étiquette est alors scellée contre la future surface extérieure du récipient.Une fois le poinçon de préformage 31 retirél est actionné alors le poinçon d'estampage 32 qui, en coopérant avec la matrice d'estampage et en appuyant contre la bague de butée 35, sépare le récipient de la feuille de matière synthétique en circulation. Ensuite, l'ensemble du dispositif de formage et du récipient 43, séparé de la feuille de matière synthétique et contenu dans le moule en creux 19, est encore amené à pivoter de 900 et est examiné au poste de contrôle et de triage, et, en cas de défaut, est éliminé. Entre chaque phase opératoire1 la feuille de matière synthétique est avancée d'un pas par les rouleaux 36. Après un nouveau pivotement de 900 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, qui l'a amené au poste d'extraction, le récipient est extrait et transféré, de la manière indiquée, dans la machine de remplissage et de fermeture. L'invention permet surtout d'étiqueter, d'une manière simple, des récipients à l'aide d'étiquettes de n'importe quelle forme et entourant n'importe quelle étendue du pourtour du récipient. La forme du récipient est également pratiquement libre. On peut aussi fonctionner, successivement avec des genres différents d'étiquettes, et même, entre-temps, sans étiquette. On obtient un effet décoratif particulièrement agréable lorsque, en plus de l'étiquetage, on prévoit girie décoration extérieure du récipient par décalcomanie déposée sur la feuille de matière synthétique. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu a ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de formage pour la fabrication de récipients étiquetés en feuille de matière synthétique thermoplastique à l'aide de moules en creux à l'intérieur desquels les étiquettes sont disposées avant le formage des récipients, dans lequel dispositif les récipients sont séparés de la feuille par estampage, lequel dispositif est caractérisé en ce qu'un corps de formage (18), tournant pas-à-pas autour d'un axe (17), comprend au moins trois moules en creux (19) qui parcourent au moins trois postes (20, 21, 23) - un poste de mise en place des étiquettes (20), où est disposé un corps de transfert (26) susceptible d'être amené à l'intérieur des moules en creux (19), sur la surface extérieure duquel les étiquettes peuvent être amenées, à l'extérieur des moules en creux (19), qui maintient les étiquettes sur sa surface extérieure et qui, une fois introduit dans les moules en creux (19), dépose celles-ci dans ces moules (19) - un poste de formage et d'estampage (21), devant lequel passe la feuille de matière synthétique (15), qui est déformée et engagée dans les moules en creux (19) par un dispositif de formage par soufflage et/ou par aspiration (31, 34) pour former les récipients (43) et pour y sceller les étiquettes déposées dans les moules en creux, et qui comporte, disposé au poste de formage et d'estampage (21), un dispositif d'estampage (32) pour séparer les récipients (43) de la feuille (15), et - un poste d'extraction (23) munide dispositifs d'extractin (38) qui enlèvent les récipients (43) des moules en creux (19). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un quatrième poste, constitué par un poste de contre et de trage (22), est disposé entre le poste de formage et d'estampage (21) et le poste d'extraction (23). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif d'extraction (38) comporte des organes préhenseurs de transfert (39) qui transfèrent directement les récipients (43) à une machine de remplissage et de fermeture ( 12 ). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe de rotation (17) du corps de formage (18) est disposé horizontalement. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moules en creux (19) sont disposés : au poste de mise en place des étiquettes (20) essentiellement verticalement et orientés vers le haut, au poste de formage et d'estampage (21) ainsi qu'au poste d'extraction (23) essentiellement horizontalement et au poste de contrôle et de triage éventuel (22) dans une position orientée vers le bas. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la feuille de matière synthétique (15) circule verticalement dans la région de formage. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'estampage (32) entoure un poinçon de pré-formage (31) du dispositif de formage par soufflage et/ou par aspiration. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la région du bord du moule en creux (19) constitue une matrice (33) du dispositif d'estampage. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de transfert (26) peut être mis en rotation. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un organe préhenseur d'amenée (25) qui prélève les étiquettes dans une réserve (24) et les amène sur la surface extérieure du corps de transfert (26).