Brevet FR2446770A1 — publié le 19800814

L'invention concerne un procédé pour la fabrication de récipients d'emballage par amenée, formage et soudage d'au moins deux bandes de matériau autour d'un tuyau de remplissage qui est disposé entre l'une des parois latérales du récipient d'emballage et la partie principale du récipient dtamballage. L'invention vise également un récipient d'emballage obtenu suivant ce procédé. Pour fabriquer en série des récipients pour 1' emballage de diverses denrées, telles que des produits alimentaires liquides, à l'heure actuelle, on transforme géneralement une ou plusieurs bandes de matériau successlve- ment en un tube ou en série continue de récipients d'eniballage partiellement terminés qu'on remplit en continu avec la substance à emballer, puis qu'on soude transversalement et divise en emballages individuels.Ce procédé de fabrication présentant de nombreux avantages du point de vue de l'hygiène et de ltéconomie, il est donc largement utilise'. Ce procédé convient particu lierement bien à la fabrication de récipients d'emballage complètement remplis, c'e t-à-dire de récipients sans espace d'air. Dans le procédé initialement développé, on utilise une bande de matériau que lton transforme progressivement en un tube pendant sa progression vers le bas dans une machine à emballer. Âpres remplissage avec la substance désirée, le tube est soude' transversalement de manière à former des récipients d'emballage individuels. le tuyau de remplissage nécessaire au remplissage du tube plonge dans le tube par son extrémité supérieure et s'étend, vers le bas, sensiblement coaxialement au tube, et son extrémité inférieure se termine à une certaine distance au-dessus du niveau de la soudure transversale du tube. La partie supérieure du matériau tubulaire dans laquelle le tuyau de remplissage est enfoncé, est relativement large, et comme il n'y a pas d'opération de formage dans cette partie supérieure, un grand espace est disponible pour le tuyau de remplissage auquel on peut donner un diamètre relativement grand sans gêner la progression du matériau tubulaire. Les développements de ce procédé ont conduit à de nouvelles machines à emballer dans lesquelles le processus est légèrement différent. C'est ainsi qu'à présent, on utilise souvent deux bandes séparées de matériau, dont l'une est partiellement préformée pour constituer les parties principales des recipients d'emballage individuels. les deux bandes de matériau sont soudées ensemble le long de leurs bords longitudinaux, de façon à former un tube profilé ou une série de récipients d'emballage qui, selon le procédé décrit, sont remplis avec la substance de remplissage puis soudés et formés.Du fait que les bandes sont partiellement préformées, l'espace pour le tuyau de remplissage est notablement limité et on doit réduire la section du tuyau de remplissage pour l'adapter à la forme et aux dimensions de l'espace disponible. Dans le cas d'une substance de remplissage très fluide, cette réduction de la section du tuyau de remplissage ne représente pas un inconvénient majeur mais avec les substances très visqueuses corne le yaourt ou analogue, le débit du tuyau de remplissage devient un facteur de limitation qui ralentit la cadence de production. Dans 15 machinasà emballer qui fonctionnent avec une bande thermoformée ou emboutie pour constituer les corps de récipients d'emballage et une bande sensiblement plana pour former les couvercles, si on utilise le procédé de remplissage précité, le tuyau de remplissage doit trouver place entre le couvercle et les bords supérieurs des corps de récipients en continu, ce qui, dans un matériau de faible élasticité, signifie que le tuyau de remplissage doit etre plat et de section réduite.Dans une machine à emballer du type décrit par exemple dans la demande de brevet suédois nO 74 00444-1, l'une des bandes de matériau est formée en une série continue de parties d'emballage en forme de U tandis que l'autre bande, par pliage longitudinal, continue les parois d'extrEmité et les dos des parties d'emballage. Là encore, la tuyau de remplissage doit être introduit entre l'uns des parois latérales (dos) des récipients d'emballage et les bords adjacents des parties principales des récipients d'emballage, ce qui limite sensiblement la section du tuyau.La forme plate adoptée pour la tuyau de remplissage en fonction de l'espace disponible, ajoutée à la section limitée du tuyau, fait que pour un rythme élevé de production, la substance de remplissage doit s'écouler rapidement, ce qui constitue une limitation pour les substances épaisses et très visqueuses, comme indiqué plus haut. Certaines substances qui ont une forte tendance à mousser, nécessitent également un débit plus lent et par conséquent, un tuyau de remplissage plus gros, pour lequel, jusqu'ici, on n'a pas trouvé d'espace disponible. L'invention a pour but, au cours de la fabrication d'une série continue de récipients d'emballage, l'aménagement d'un espace pour le tuyau de zemplissage entre les parois latérales des récipients d'emballage et leur corps principal. L'invention vise également un procédé pour la fabrication de Jéci- pients d'emballage du type décrit ci-dessus, qui permette d'introduire, entre l'une des parois latérales des récipients d'emballage et les parties principales desdits récipients, un tuyau de remplissage de dimensions telles que les substances fortement visqueuses ou moussantes puissent s' écouler sans difficulté même à des cadences de production très élevées, et même dans le cas d1un matériau d'emballage non élastique. L'lnvention a pour objet un procédé pour la fabrication de récipients d'embalLage par opérations successives d'amenée, de formage et de soudage d'au moins une première et une deuxième bande de matériau autour d1un tuyau de remplissage qui est disposé entre l'ure des parois latérales du récipient d'emballage et sa partie principale, ledit procédé étant caractérisé en ce que la paroi latérale est formée de façon que la première bande de matériau soit soudée par deux portions situées de part et d'autre du tuyau de remplissage aux portions correspondantes de la deuxième bande de matériau, de manière que la première bande de matériau s'incurve au-dessus du tuyau de renplissage, après quoi, une fois les récipients d'emballage remplis et séparés du tuyau de remplissage, on réduit la largeur de la première bande de matériau qu'on soude à la deuxième bande le long de sones transversales. La présente invention a également pour objet un récipient d'emballage fabriqué selon le procédé ci-dessus. Un tel récipient d'emballage est caractérisé en ce que l'une au moins de ses parois latérales estformée dans une bande de matériau dont la largeur initiale excède la largeur finale de la paroi latérale. Sapent un mode de réalisation préféré de l1 invention, la paroi latérale précitée du récipient comprend une zone d'accumulation de matériau. L'espace nécessaire au tuyau de remplissage est ainsi aménagé suivant l1 invention par le fait que la première bande de matériau (ou tout au moins sa partie centrale) lorsqu'elle est soudée à la deuxième bande, s'ineuree audessus du tuyau de remplissage. Dans cette position, la première bande de matériau (ou sa partie centrale) a une section transversale sensiblement en forme de C ou de parenthèse.Lorsque le récipient d'emballage a été rempli et sépare du tuyau de remplissage, on aplatit sensiblement la première bande de matériau et on la soude finalement à la deuxième bande de long de zones trans vexseRes. Suivant des modes de réalisation préférés de l'invention, pour réduire la largeur de la première bande dans les matériaux non élastique, on peut Par exemple former un pli longitudinal dans la bande ou {herac- rétracter le matériau. Le procédé suint l'invtion permet donc l'utiliwsation d'un tuyau de remplissage plus gros, et par conséquent une cadence de fabrication plus élevée, eans aucune modification de la forme finale des récipients d'embal- lage produits. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexée qui représentent, à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue de cOte et partiellement en coupe d'une série continue de récipients d'emballage qui sont successivement remplis et trans- formés en récipients d'emballage individuels. La figure 2 est une vue en coupe transversale d'un récipient d'embal- lage en cours de remplissage. La figure 3 est une vue en coupe d'un récipient d'emballage terminé. La figure 4 est une vue en perspective du récipient dwemballage de la figure 3. La figure I illustre la façon dont une série de récipients d'emballage continus est successivement remplie, fermée et séparée en récipients individuels selon le procédé de l'invention. Les récipients d'emballnge sont formés à partir d'une première bande de matériau 1 ou bande formant couvercle qui peut autre en matière thermoplastique, et d'une deuxième bande de matériau 2 qui est également en matière thermoplastique et est préformée par emboutissage ou autre moyen de thermoformage pour constituer des corps de récipients d'emballage 3, sensiblement en forme de coupelle.Les corps de récipients 3 se trouvent à une certaine distance les uns des autres et la bande de matériau2 présente ainsi des portions planes situées entre les corps de récipients 3 ainsi que sur leur c8té. Entre les deux bandes de matériau, un tuyau de remplissage 4 s'étend dans le sens du joint longitudinal des bandes pour se terminer à l'intérieur, entre les deux bandes 1 et 2. A l'extérieur des bandes, un dispositif de sondage 5 permet de souder par application de chaleur et de pression les deux bords longitudinaux des bandes de façon étanche aux liquides. Le dispositif de soudage 5 coopère avec un dispositif à moteur non représenté sur le dessin. Â une certaine distance en aval de l'extremité du tuyau de remplissage 4 est disposé un dispositif de formage 6 pour le formage de la première bande. Le dispositif de formage 6 a une surface de travail incurvée qui repose contre la première bande de façon à appliquer celle-ci contre les portions planes de la deuxième bande situées entre les corps de récipients 3. Cette opération sera décrite en détail plus loin. Un autre dispositif de soudage 7, situé à une certaine distance après le dispositif de formage 6, fonctionne de façon analogue au dispositif de soudage 5 par chaleur et pression pour souder les deux bandes de matériau dans des zones transversales situées entre les corps de récipients.Ce dispositif de sou dage transversal coopère avec un dispositif à moteur (non représenté) disposé du caté opposé des bandes de matériau d'emballage. A une certaine distance du dispositif de soudage transversal 7 est disposé un dispositif de coupe 8 qui, en coopération avec un dispositif à moteur (non représenté), situé du c8té opposé des deux bandes de matériau sectionne les récipients dtemballage soudés dans les zones de soudage transversal. Four la fabrication de récipients d'emballage suivant l'invention, la deuxième bande de matériau est obtenue d'abord par emboutissage ou autre opération de thermoformage, les corps de récipients 3 étant disposés à égale distance les uns des autres et séparés par des portions planes de la deuxième bande de matériau. Le thermoformage est effectué de façon classique et peut résulter en une, deux ou plusieurs séries de corps de récipients dans la même bande de matériau. Toutefois, pour des raisons de simplification, la bande décrite comporte une seule série de corps de récipients. Apres le thermoformage des corps de récipients, la deuxième bande 2 ainsi préformée progresse obliquement ou verticalement vers le bas dans la machine à emballer, les corps de récipients 3 étant supportés par une chaîne de moules utilisée pour le préformage ou par tout autre type de convoyeur.La deuxième bande de matériau passe le long du tuyau de remplissage 4, du côté opposé duquel se trouve la première bande 1. Le tuyau de remplissage ou tout autre dispositif de formage donne à la bande 1 une section sensiblement en forme de C, et la bande 1 est appliquée par ses bords longitudinaux contre les bords sensiblement plats de la deuxième bande de matériau situés de part et d'autre des corps de récipients 3. Après avoir été appliqués l'un contre autre, les bords longitudinaux des deux bandes sont soudés ensemble à l'aide du dispositif de soudage 5 par des joints étanches aux liquides, de sorte que les deux bandes de matériau forment ensemble un tube ou plutôt une série continue étanche aux liquides de récipients d'emballage partiellement formés et pourvus de couvercles. Le tuyau de remplissage 4 s'étend au-delà du dispositif de soudage 5 dans le tube ainsi formé (cf figure 2). La substance de remplissage est fournie par le tuyau de remplissage 4 à un débit tel que le niveau de substance de remplissage dans la série de récipients d'emballage qui progressent continuellement vers le bas dans la machine à emballer, est maintenu sensiblement constant.Dans la fabrication de récipierdsd'emballage complètement remplis, la surface 9 de la substance de remplissage doit être sensiblement à mi-distance entre l'extrdmité du tuyau de remplissage 4 et le point auquel le dispositif de soudage 5 soude les bords longitudinaux du tube. I1 en résulte que les opérations ultérieures de formage et de soudage des récipients d'emballage s'effectuent à une distance relativement grande au-dessoue de la surface de la substance de remplissage,de sorte que l'air éventuellement inclus dans la substance de remplissage peut s'échapper avant le soudage final. A une certaine distance de ltextremité du tuyau de remplissage 4, la première bande 1, dont la section est sensiblement en forme de parenthèse, rencontre le dispositif de formage 6 dont la surface de travail orientée en direction de la bande de matériau aplan it progressivement la courbure transversale de la première bande qui-vient s'appliquer contre les portions planes de la deuxième bande 2 situées entre les corps de récipients 3. Comme la largeur de la première bande de matériau entre les deux bords soudés à la deuxième bande de matériau est plus grande que la plus courte distance entre les portions de soudure correspondantes du récipient terminé, la largeur de la bande de matériau doit être réduite au cours de sa transformation d'une forme courbe à une forme sensiblement plane. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, la première bande de matériau pendant sa transformation est dotée d'un pli ou soufflet longitudinal qui est disposé centralement entre les deux bords soudés. La forme et 1' emplacement du pli peuvent provenir soit d'une particularité de la surface de travail du dispositif de formage 6, telle qu'une arête ou un galet (non représenté), soit du fait que la première bande de matériau est pourvue d'avance d'une ou deux lignes de pliure longitudinales qui, lors de la transformation de la première bande sous l'action du dispositif de formage constituent des lignes de moindre résistance le long desquelles le matériau se plie. lorsque les deux bandes de matériau ont franchi le dispositif de forgeage 6, le soudage transversal final est effectué au moyen du dispo situé de soudage 7 dont les deux extrêmités peuvent se rapprocher l'une de l'autre de part et d'autre des bandes de matériau réunies. Au cours de ce soudage final, les deux parties du dispositif 7 viennent en contact avec les bandes de matériau entre deux corps de récipient 3, après quoi les bandes sont Cfianffées à leur tewpirature de ramollissement et sont pressées l'une contre l'autre, de façon à former un joint étanche aux liquides.Du fait de ltapplieation de chaleur et de pression, le pli longitudinal de la père bande I produit par le dispositif de formage 6 est comprime et sensiblesent aplati dans les zones de soudure transversale, de sorte qu'il n'y a aucun risque de fuite aux intersections entre le pli et la soudure transversale. Après ce soudage final, les bandes sont sectionnées dans les zones ttansversales au moyen du dispositif de coupe 8 et de son élément coopérant disposé du eBté opposé des bandes, de sorte qu'on obtient des récipients d'emballage individuels remplis et soudes. La figure 3 est une vue en coupe d'un récipient d'emballage fabriqué suivant 1'inventions Cette figure montre clairement que le couvercle formé par la première bande de matériau présente un pli 10 en forme de soufflet. la figure 4, qui est une vue en perspective du récipient d'emballage de la figure 5, illustre la façon dont le pli 10 qui s'étend dans les deux sou- dures trsssversales 11, a été aplati et comprimé de manière à former un joint étanche aux liquides. Le récipient d'emballage fabriqué suivant le procédé de l'invention est donc représenté aux figures 2, 3 et 4. Sur la figure 2, le récipient d'emballage est représenté alors qu'il est encore dans la machine à emballer, avec le tuyau de remplissage 4 sous la bande de matériau cintrée 1 dont la largeur dépasse la larguer finale de la paroi latérale du récipient. Comme indique plus haut, on réduit la largeur de la bande de matériau 1 par exemple au moyen d'un pli longitudinal 10, comme réprésenté sur les figures 3 et 4.La réduction nécessaire de la langueur de la première bande qui forme couvercle intervient commodément lorsque les deux bandes ont dépassé l'extrêmité du tuyau de remplissage et atteignent le dispositif de formage 6 qui commande la réduction par formation d'un pli. Toutefois, si la réduction de largeur n'est pas obtenue Par pliage du matériau, mais par un autre moyen, par exemple par rétraction du matériau dans une zone longitudinale, il peut etre avantageux de supprimer le dispositif de formage 6 et de réduire la largeur du matériau en le soumettant à la chaleur par exemple, au moyen dlune buse d'air chaud dirigée juste avant le soudage final ou simultanèment à celui-ci.Naturellement, la condition préalable à ce procédé est que le matériau soit thermorétractable dans le sens transversal de la bande, ce qui peut Qtre facilement obtenu par un traitement approprié de la bande (étirage) au moment de sa fabrication. Le procédé suivant l'invention s'applique également bien à la fabrication de récipients d'emballage comme décrit dans la demande de brevet suédois nO 7400444-1. Selon cette demande, on fabrique une série de réci- pients d'emballage par formage d'une bande d'un matériau pliable en une série de sections continues en U par pressage de la bande dans une chains continue d'éléments de moules mobiles, après quoi on place une autre bande de matériau sur la bande repliée en U de façon que les portions centrales de la deuxième bande soient directement appliquées contre les sections en U.On replie en- suite vers le bas les zones marginales longitudinales de la deuxième bande pour qu'elles reposent contre les bords de la bande en U auxquels on les soude. Dans le tube de récipients dlemballage continus ainsi formé, on introduit la substance de remplissage par un tuyau de remplissage glissé entre les sections en U et la portion centrale de la deuxième bande directement Op- posée.La flexibilité du matériau permet uniquement l'emploi d'un tuyau de remplissage aplati et de faible section, ce qui a empêché jusqu'ici un remplissage rapide lorsque la substance de remplissage est très visqueuse, suivant le procédé de la présente invention, la portion centrale de la deuxième bande de matériau peut gtre prévue plus large de façon qu'après soudage de ses bords longitudinaux, elle s'incurve au-dessus du tuyau de remplissage et forme ainsi un passage qui laisse place à des tuyaux de remplissage de section nettement plus grande. Après remllissage, on peut réduire la largeur de la portion centrale de la bande par l'un quelconque des moyens précités. Ensuite, les bandes sont finalement soudées et divisées en récipients d'emballage individuels. Bien entendu, l'invention n' est nullement limitée à l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisages et sans s' écarter pour cela du cadre de l'invention. La caractéristique de base de l'invention réside simplement dans le fait que l'une des bandes de matériau a une largeur telle qu'après soudage de ses bords longitudinaux sur l'autre bande, elle peut former un arc au-dessus du tuyau de remplissage, après quoi cette largeur est réduite après retrait du tuyau de resplissage pour que la bande redevienne sensiblement plane. Naturellement, on peut réduire la largeur de la bande de différentes façons par exemple, par formation d'un pli ou par rétraction. Indépendamment de- la méthode utilisée, la paroi latérale du récipient d' em- ballage terminé comprend une zone d'accumulation de matériau qui absorbe 1' excédent de matériau. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication de récipients d'emballage par opérations successives d'amenée, de formage et de soudage d'au moins une première et une deuxième bande de matériau autour d > un tuyau de remplissage, qui est disposé entre l'une des parois latérales du récipient d'emballage et la partie principale dudit récipient, ledit procédé étant caractérisé en ce que ladite paroi latérale est formée par soudage de deux portions de la première bande (1) situées de part et d'autre du tuyau de remplissage (4) sur les portions correspondantes de la deuxième bande de matériau (2) de façon que la première bande forme un arc au-dessus du tuyau de remplissage, après quoi, une fois les récipients d'emballage remplis et- séparés du tuyau de remplissage, la largeur de la première bande est réduite et ladite bande finalement soudée à la deuxième bande le long de zones transversales. 2. Procédé suivant la revendication i, caractérisé en ce que E largeur de la première bande de matériau (1) entre les portions précitées de soudure est plus grande que la distance entre les portions de soudure correspondantes sur le récipient d'emballage terminé. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu 'on réduit la largeur de la première bande de matériau (1) lorsque les deux bandes (1,2) soudées ensemble ont dépassé l'extrêmité du tuyau de remplissage (4). 4. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on réduit la largeur de la première bande de matériau (1) au cours du soudage final. 5. Procédé suivant la revendication 3 ou la revendication 4, carac ténsé en ce que la réduction de largeur s'effectue par pliage du matériau. 6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau comporte un pli en forme de soufflet qui est disposé sensiblement centralement entre les portions de soudure précitées. 7. Procédé suivant la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que le pliage est facilité par une ligne de moindre résistance établie dans le matériau parallèlement au sens longitudinal de la bande. 8. Procédé suivant la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que la largeur de la bande de matériau est réduite par rétraction du matériau. 9. Récipient itemballage fabriqué selon le procédé de l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce tuyau moins l'une des parois latérales du récipient est formés par une bande de matériau (1) dont la largeur initiale excède la largeur fiaale de la paroi latérale. 10. Récipient d'emballage suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la paroi latérale précitée comprend une zone d'accumulation de matériau.