Brevet FR2338191A1 — publié le 19770812

La présente invention concerne un procédé de distribution d'étiquettes adapte à une installation pour la fabrication de récipients à parois composites destinés notamment à l'emballage de produits alimentaires. Ces récipients sont réalisés à partir d'une feuille thermo#las- tique dont, au moins, la paroi latérale est recouverte d'une bande de renfort ou étiquette décorée ou non. Ces bandes de renfort ou étiquettes sont de nature quelconque, par exemple en papier, carton, film d'aluainius, matière thermoplastique ou composées de plusieurs matières, par exemple, papier et film d'aluminium, panier et matière thermoplastique, etc... dont, au moins, une face est destinée à venir en contact avec la paroi latérale du récipient et enduite d'une matière thermocollante permettant lta~hérence par collage de la bande renfort ou étiquette sur la paroi du récipient en matière thermoplastique. le principe de fabrication de tels récipients à parois compo- sites est connu depuis fort longtemps et consiste à placer, à l'intérieur d'un moule de formage de récipients, une étiquette ou bande de renfort, de placer au-dessus de ce moule une feuille thermoplastique préalablement portée à température de déformation, de former le récipient au moyen d'un poinçon de déformation et d'un fluide permettant le placage du thermoplas- tique, encore en température sur la bande de renfort ou étiquette et d'obtenir ainsi le collage des deux matières composites.Il est possible et connu d'introduire les bandes de renfort ou étiquettes dans la partie inférieure du moule de formage sur des mandrins de préhension, placés coazialement par rapport au moule creux, dont les extrémités libres constituent les fonds de moules pendant le moulage et restent immobiles axialement par rapport à l'ouverture ou descente du moule de formage. Jusqu'à présent, les installations de fabrications de récipients permettaient de recouvrir les récipients juxtaposés en partant d'une bobine principale ou support d'étiquettes et de découper des bandes ou étiquettes à bords parallèles, déterminant ainsi des récipients à bords droits ou parallèles. Le sens de déroulement de ces étiquettes ou bande ne permet d'envisager la fabrication industrielle de récipients de forme tronconique sur les installations actuellement connues qu'avec des moyens mécaniques complexes entraînant des chutes importantes des bandes support étiquettes en raison de la forme développée particulière au tronc de cône correspondant à un anneau partiel et, en conséquence, un prix de revient très élevé de ce type de récipient. Par ailleurs, les dispositifs actuels ne peuvent éviter le chevauchement des étiquettes à l'enroulement car les longueurs des étiquettes sont variables et difficilement contrôlables. Enfin, les ensembles fonds de moules et mandrins de préhension étant immobiles axialement, il n'était pas possible d'envisager des formes de récipients avec fonds concaves ou fonds dits "voleurs". Le dispositif, selon l'invention, a pour objet de réaliser industriellement des récipients de forme tronconique d'un prix de revient avantageux, notamment par la disposition des étiquettes sur la bande support, la longueur développée de 1'étiquette correspondant à la largeur de la bande. Il est possible de découper, à la longueur exacte, l'anneau partiel ainsi développé et de supprimer les chevauchements ou superpositions des dispositifs actuellement connus, lors de la formation des récipients.. Il est facile de constater que la seule partie de la bande support étiquette non utilisée est négligeable et supporte le repère ou spot de la cellule photo-electrique de positionnement, ce qui avantage la présentation des récipients. En outre, la course ou avance pas à pas des étiquettes étant égale à la hauteur du récipient et non pas à la longueur développée du tronc de cône ou anneau partiel, on obtient une cadence de production plus rapide et une autonomie très importante des bobines ou bandes support d'étiquettes. Le dispositif comprenant deux ou quatre distributeurs d'étiquettes est caractérisé en ce que chaque bobine support étiquettes distribue séparément une étiquette, dont l'avance pas à pas se fait dans le sens de la hauteur de l'étiquette, ce dispositif a l'avantage de rendre chaque distributeur indépendant. Les bobines étant placées hors du bâti support de l'installation de formage de récipients, chaque distributeur est muni d'un dispositif de repérage sensible aux repairs prévus sur la bande support permettant le centrage de l'étiquette par blocage de ladite étiquette en position. le dispositif comprend un système d'entralnement pas à pas permettant l'avance simultanée de deux bandes supports étiquettes. En outre, chaque distributeur est muni d'un dispositif de découpe en deux passes. Une première passe permet, par un réglage, la mise à longueur exacte de l'étiquette et, simultanément, la mise en forme définitive de l'étiquette. Après découpe complète de l'anneau partiel, un doigt de poussée place simultanément dezz étiquettes sur leurs axes de bobinage respectifs disposés sous les moules femelles de l'installation de formage de récipients. le cette façon, il sera possible de découper plusieurs étiquettes en forme d'anneau partiel, de les distribuer sur une installation de formage de récipients tronconiques de façon ininterrompue, sans pertes excessives de support étiquettes et pouvant compléter avantageusement une installation de formage de récipients. En outre, la course d'ouverture du moule de formage de récipients est prévue supérieure à la hauteur des récipients à former de façon à entrainer, dans son mouvement d'ouverture, les fonds de moules vers le bas et de permettre ainsi de former des réci piments à fonds concaves ou fonds dits "voleurs". Les récipients retenus à leur partie supérieure par la bande thermoplastique pourront être découpés sur un poste de découpe prévu sur l'installation non représentée ici. Ce poste de découpe permettra soit, la découpe unitaire des récipients soit, la découpe de plus en plus géne ralisée par groupage de deux, trois, quatre, six, etc.. récipients. La forme tronconique des récipients permet de les empiler les uns dans les autres dans un encombrement minimum facilitant avantageusement la manutention. Les récipients ainsi réalisés, dont la forme est beaucoup plus attrayante que les récipients à bords parallèles actuellement commerciali- ses, sont destiness plus particulièrement à des machines de conditionnement permettant le remplissage de produits alimentaires et la fermeture des récipients. L'invention sera mieux comprise à la lecture détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexée. La figure 1 est une vue en coupe latérale et élévation suivant la ligne I-I représentant une installation de formage de récipients avec son dispositif selon invention de distribution d'étiquettes. La figure 2 est une vue en coupe latérale représentant le moule de formage en position basse et la position de l'étiquette dans le moule avant formage du récipient suivant. La figure 3 est une vue en coupe frontale suivant ligne III-III de la partie de déroulement d'un distributeur à deux étiquettes. la figure 4 est une vue en plan d'un distributeur représentant une bande support étiquette et les emplacements des appareils de repérage, de découpe et d'entraînement pas à pas. La figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne T-V representant les découpes latérales des extrémités d'étiquettes. Nous pouvons voir sur la figure 1, en coupe latérale, le principe déjà connu de fonctionnement d'une installation de fabrication de récipients qui se compose : *'un axe 1 support cylindrique avec le rouleau 2 de feuille thermoplastique, d'un axe de renvoi 3 de la feuille en position horizontale, des moyens de guidage de la feuille non représentés sur le dessin, du poste de chau-?fage 4 destiné à ramollir des zones déterminées de la bande thermoplastique. L'installation comprend ensuite le poste de formage 6 de récipients. Ce poste de formage se compose, à sa partie supérieure, d'un ou plusieurs serre-flans 5 destinés à appliquer fortement la bande thermoplastique sur les moules 6 de formage. Â l'intérieur des serre-flans, sont logés un ou plusieurs pistons 10 de préformage et, à la partie haute des serre-flans, sont prévus un ou plusieurs trous 7 de passage de fluide destiné à plaquer la feuille thermoplastique déjà préformée par les poinçons sur les parois du ou des réoipients. Nous trouvons, à la partie inférieure du poste de formage, un ou plusieurs moules femelles 6 disposant d'un nombre variable de petits canaux d'echappement d'air 19 pour la formation des récipients. À la partie inférieure du ou des moules femelles de formage sont prévus, dans l'aie de chaque alvéole, un fond de moule 8 et immédiatement sous le fond de moule, le dispositif déjà connu de prise et d'enroulement des étiquettes qui se compose d'un mandrin tournant de préhension 11, entraîné par un vérin 64, qui détermine un mouvement tournant du mandrin de préhension par l'intermédiaire du tube cylindrique de commande 12 au moyen de Irensemble pignon 14, crémaillère 15. L'ensemble fond de moule 8 et mandrin tournant 11 est animé d'un mouvement alternatif vertical synchronisé avec le mouvement de descente et de remontée du moule de formage par l'intermédiaire de la couronne 63 soli- daire d#u moule. Avant la fin du mouvement de descente, la couronne vient en contact avec l'épaulement 14a du pignon denté 14 (représenté sur la figure 2) et entraîne vers le bas l'ensemble fond de moule et mandrin, le ressort d'appui 65 est alors en compression. Au cours de la remontée du moule de formage, la face 14b du pignon denté 14 vient en appui contre la butée 66, permet la mise en position de l'ensemble fond de moule, mandrin et détermine la hauteur des récipients.En fin de remontée du moule de for mage, la couronne 63 vient s'appliquer contre la paroi Ila du mandrin de préhension et contribue à retenir les ensembles fonds de pots et mandrins, lors du formage des récipients. Le moule étant en position de formage de récipient, l'étiquette 17 est poussée sur la paroi latérale du mandrin de préhension. Le vide est alors branché sur le tube de sortie 13 et permet, par effet de vide, le placage de l'etiquette sur le mandrin qui est ensuite enroulée par le mou- vexent tournant du mandrin. Il est à noter que dans l'ensemble fond de moule et mandrin de préhension, seul le mandrin est animé d'un mouvement circulaire. Lorsque le cycle de formage du récipient est terminé, le saoule de formage descend, comme représenté sur la figure 2, le mandrin se trouve à l'intérieur du moule de formage, le vide est ensuite coupé par un moyen quelconque et l'étiquette, en se détendant, vient en appui contre les parois du moule femelle de formage. Nous pouvons constater que le bord supérieur 17a de 11 étiquette, enroulée à l'intérieur du moule de formage, dépasse à la partie supérieure dudit moule. Ce dépassement est dû à l'enroulement d'une étiquette en forme d'anneau partiel autour d'un mandrin à bords parallèles. La hauteur de lté- tiquette ainsi enroulée est donc plus grande que la hauteur des rScipíents; L'étiquette reprend sa place dans le moule lorsque le dépassement 17a de 1' étiquette vient en contact contre la face inférieure de la bande thero- plastique, lors de la remontée du moule, et place définitivement ltéti- quette à 1 1intérieur du moule de formage. En se reportant sur la figure 3, nous voyons plus particuliere- ment, en coupe frontale, le déroulement de deux bandes support étiquettes dans les postes successifs du distributeur proprement dit. Les bandes support étiquettes sont enroulées sur les bobines 21 autour des axes 22 sur des supports latéraux 23 fixés solidaires de part et d'autre du bâti support principal 24 de l'installation pour la fabrication de récipients. Les bandes support étiquettes passent successivement autour des cylindres dérouleur 31 qui ont chacun pour objet de dérouler une longueur de bande au moins égale au pas de 1' étiquette imprimée. Les cylindres 32 de renvoi permettent de maintenir les bandes horizontalement jusqu'aux rouleaux 33 qui renv#ient les bandes verticalement. Les bandes sont ensuite pincées par les rouleaux d' entrainement 26 à l'intérieur du corps de mécanisme 38. Le mécanisme d'entrainsment d'une bande est composé d'un rouleau d'entrainement 26 dont la longueur est égale ou supérieure à la largeur de la bande et d'un contre-rouleau 25 recouvert d'un matériau souple et entraîné par un ensemble pignon 28 crémaillère 27 commandés par un vérin 34 (représentés sur la figure 4). Entre le rouleau d'entraînement 26 et le pignon de crémaillère 28, est prévue une roue libre 35 permettant l'avance pas à pas de 13 bande dans le sens de déroulement des bobines. Un ensemble de roues dentées 36 montées en bout des rouleaux et contre rouleaux permet, par le vérin 34, de commander la rotation et la synchronisation des dits rouleaux et d'entraîner en pas à pas simultané- ment l'avance de deux bandes support-étiquettes. Le dispositif d'entraïne- ment des bandes support est conçu de telle sorte que l'avance pas à pas, commandée par le vérin M d'entraînement, prévoit une avance de la bande légèrement supérieure au pas réel des impressions ou étiquettes de sort. que chacune des cellules photo-électriques 29 détecte le passage d'un repère de l'impression avant la fin d'avance ae bande correspondante et, par une impulsion électrique sur chaque distributeur électro-pneumatique, commande le vérin 30 de blocage de bande o' > ntre le rouleau 32 et viabilise ainsi chaque étiquette en position. Chaque bobine support dispue ainsi d'un système de centrage d'étiquette indépendant. À l'extrémité opposée du mécanisme d'entraînement des rouleaux, est prévue une poigne 37 de commande manne île permettant la mise se en posi- tion des étiquettes avant démarrage de l'installation. Pour le recouvrement de pots tronconiques, il est nécessaire de donner à l'étiquette la forme correspondante au développent d'un tronc de cons soit, un anneau partiel qui sera découpé suivant le procédé en deur phases. La première phase correspond à la coupe des extrémités de l'anneau partiel et permet ainsi, à l'enroulement autour du récipient, de faire colncider les bords déterminant la longueur de l'étiquette et de fermer une génératrice de jonction sur le récipient à recouvrir.La deux phase correspond à la forme définitive de l'anneau partiel et concerne une coupe 39 en courbe qui sera particulière dans le procédez décrit. La forme développée d'un tronc de cône implique un rayon de courbe déterminé poor la grande base du tronc de cône et un rayon de courbe plus petit, pour la petite base. Âfin d'éviter les portions de bande non utilisées et de si- plifier le procédé, la courbe de découpe 39 correspond à la moyenne du rayons de la grande base et de la petite base du tronc de cône développé du récipient. Le défaut ainsi constaté est négligeable et sans incidence sur la présentation des récipients.La deuxième phase consiste donc dans le procédé, à découper la petite base d'une étiquette correspondant à la grande base de l'étiquette suivante. Le dispositif de découpe partielle des extrémités de l'anneau comprend deux ensembles réglables poinçons matrice par bande support, comme représentes en coupe sur la figure 5, et commandés, pour chaque déroulement de bande, par un vérin 40. Le poinçon de découpe 41, ajusté avec la matrice 42, est traversé dans sa longueur par un axe 43 fixé solidaire de la matrice permettant le mouvement tournant du poinçon dans la matrice L'ensemble ainsi réalisé est indépendant et réglable en position sur le support mécanique principal 47.Un serre-flan 45 permet, au moment de la coupe, d'appliquer la bande support par pression des ressorts 46 sur les r#trices de decoupe et d'i#obiliser la bande en position de découpe Les portions de bandes ainsi découpées tombent par gravité dans un bac de récupération 48 prévu dans le dispositif. Il est à noter que les portions de bandes non utilisées sont caractérisées Far le fait qu'elles supportent les repères de oositionne ment de la cellule photo-électrique. Ces repères, étant situés de chaque coté de la largeur de bande support-étiquettes, per:nettent de positionner la cellule photo-électrique du côté le plus accessible, pour la mise en service du procédé. Les vérins de coupe 40 commandent simultanément pour une bande support les poinçons de découpe partielle 41 et le poinçon de découpe courbe 4y. Le mouvement de coupe partielle est transmis par le vérin 40 sur le pavé d'entraîneaent 54 qui commande les bielles de renvoi 59 repré entées sur la figure 4. Ces bielles entraînées par l'axe 60 tournent autour des pivots 61 et transmettent, par l'intermédiaire des axes de com mande 44, le mouvement aux poinçons de découpe partielle. Le mouvement de découpe courbe est commandé par le pavé d'entrai nement 54 sur la bielle 50. La bielle tourne autour du pivot 51 et pousse, ~r l'intermédiaire de l'axe 52 de la bielle, le poinçon en courbe 49.contre la matrice 67 et découpe ainsi l'étiquette suivant la courbe 39. Le poinçon de découpe courbe 49 applique ensuite l'étiquette découpe contre la face intérieure 67a de la matrice et maintient verticalement l'étiquette dans le logement 56. L'espace correspondant au logement 56 est prévu légèrement supérieur à l'épaisseur de l'étiquette à distribuer.Le logeilent 56 est composé dtune rainure de guidage 58 à sa partie inférieure et d'une rainure de guidage à sa partie supérieure déterminée par la pièce de recouvrement 57. La pièce de recouvrement est prévue amovible pour faci lIter les réglages de mise en position de l'étiquette. Les doigts 59 conmandés car le vérin 20, comme représentés sur la figure l, poussent les étiquettes découpées sur les mandrins de préhension il en passant au tra sers du moule de forage 6 par des ouvertures 18 prévues à cet effet. Ces ouvertures 18 prévues dans le moule de formage peuvent correspondre à une ouverture totale égale à la largeur du moule de formage. Les doigts de poussée 59 sont en forme de fourchette à deux branches et permettent, à l'aide du vérin 20, de pousser simultanément deux étiquettes. La partie avant du doigt de poussée en contact avec la pente de l'étiquette déterminée par la cotte partielle, est prévue avec une pente 59a égale à l'incli na Y son du bord ext-rieur de ladite étiquette BVSNDICXTIOS 1. Installation de fabrication de récipients groupés, de Forme tronconique à parois composites, réalisés à partir d'une feuille thermoplastique et comprenant les moyens de guidage et de transport pas à pas de cette feuille du poste de chauffage au poste de formage des récipients. Le poste de formage comprend, à sa partie basse, un ou plusieurs moules femelles composés de fonds de moule pourvus de mandrins tournants de pré hension, et des ouvertures prévues à l'introduction d'une ou plusieurs étiquettes destinées à recouvrir la paroi latérale des récipients thermoplastiques.L'installation est caractérisée par l'adaptation sur un coté du moule de formage ou sur deux côtés opposés du moule de formage, d'un ou de deux dispositifs de découpage et de distribution d'étiquettes, en forme d'anneaux partiels, dont la disposition sur les bandes support imprimées permet de limiter les chutes de bandes support non utilisées. Installation caractérisée en ce que les moyens sont prévus pour commander l'avance pas à pas des bandes imprimées et le centrage des impressions par les dispositifs cellule photo-électrique de repérage prévus à cet effet. 2. Dispositifs selon revendication 1, caractérisé en ce que la forme et la disposition des étiquettes sur les bobines imprimées permettent une avance pas à pas des bandes égales à la largeur, de l'étiquette, correspondant à la hauteur des récipients à recouvrir. 3. DispositifS selon revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le procédé comprend : un déroulement de bobine imprimée avec guidage, un porte-bobine, des rouleaux de renvoi, un dispositif de repérage cellule photo-électrique et un entraînement de bande indépendant pour chaque étiquette. 4. Procédé, selon revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de découpe permet simultanément la mise en forme de l'étiquette par découpage successifs en deux passes. Le découpage correspond d'une part, à la mise à longueur de l'étiquette par la découpe en deux parties des bords latéraux et d'autre part, la découpe finale en courbe correspondant à la largeur de l'étiquette. 5. Procédé, selon revendications l et 2, caractérisé en ce que la largeur de la bande support étiquette et au moins égale ou supérieure à la longueur développée de l'étiquette. 6. Procédé, selon revendications 2 et 4, caractérisé en ce que le dispositif de découpe de mise à longueur des étiquettes est obtenu par deux ensembles poinçons matrice et prévu de telle sorte qu'ils sont réglables en position et permettent de délimiter exactement les bords l#téraux des étiquettes et de former une Dénératrice de jonction sans che vauciieraent au recouvrement des étiquettes sur les récipients thermoplastiques. 7. Procédé, selon revendications 2 et 4, caractérisé en ce que le dispositif de découpe de mise à longueur des étiquettes est en position noriuontale et que l'évacuation des parties découpées de la bande support non utilisées se fait par gravité dans un bac de récupération prévu à cet effet sous les dispositifs de coupe. 8. Procédé, selon revendications 2, 4, 7, caractérisé en ce que les repères portés sur la bande prévus pour le centrage des étiquettes sont situés de chaque côté de la largeur de la bande support correspondant aux zones de déchets des découpes de mise à longueur des étiquettes. 9. Procédé, selon revendications 2, 4, caractérisé en ce que la courbe de découpe finale des poincons-matrice décrit une courbe égale à la moyenne des rayons de la grande base et de la petite base du tronc de cône développé du récipient. 10. Procédé, selon revendications 2 et 4, caractérisé en ce que la découpe finale en courbe correspondant à la largeur de l'étiquette est constituée d'un ensemble poinçon matrice et conçu de façon à maintenir l'étiquette découpée en position verticale sans la pincer. 11. Procédé, selon revendication 10, caractérisé en ce que des gorges de guidage sont prévues dans les matrices de découpe en courbe des étiquettes. 12. Procédé, selon revendications 10, 11, caractérisé en ce qu'un dispositif, en forme de fourchette, est prévu permettant de pousser deux étiquettes simultanément sur les mandrins de préhension du moule de formage. 13. Procédé, selon revendication l, caractérisé en ce que les ensembles fonds de moules mandrins de préhension sont animés d'un mouvement alternatif vertical synchronisé avec le mouvement de montée et descente du moule de formage.