Brevet FR2584677A1 — publié le 19870116

La présente invention concerne le domaine de l'emballage pour bouteilles, pots ou analogues, pour lequel on utilise des emballages de type enveloppant réalisés à partir de flans pliés autour des objets à emballer, de tels emballages étant couramment dénommés "packs". I1 existe de nombreux types de flans selon le type d'objets à emballer, sur lesquels sont prattudes des encoches et/ou découpes pour le maintien des objets après fermeture de l'emballage enveloppant. La fermeture est obtenue soit par verrouillage, soit par collage des bords des rabats amenés en superposition. Le verrouillage est réalisé de différentes façons, mais un mode courant consiste à utiliser un doigt de verrouillage qui replie vers l'intérieur deux languettes d'accouplement, de façon qu'au dégagement de ce doigt de verrouillage, lesdites languettes prennent naturellement une position relative de verrouillage. De toute façon, que l'on utilise le verrouillage ou le collage, il est toujours nécessaire de rapprocher les bords des rabats, pour la fermeture de l'emballage, ce qui est réalisé par des dispositifs de serrage coopérant avec des encoches correspondantes prévues sur le flan d'emballage. Or, que ce soit avec un mode opératoire continu ou pas à pas, ces dispositifs de serrage ont en commun de présenter une structure rigide et d'être réglés une fois pour toutes en fonction du type d'objets à emballer. Un exemple de dispositif de serrage connu est décrit dans le brevet français NO 1 348 860. Ce dispositif comporte deux éléments de serrage montés à l'extrémité d'une tringlerie de commande compliquée, et dont le pivotement permet le rapprochement des bords des rabats par coopération avec des encoches correspondantes ménagées à cet effet sur le flan d'emballage, de façon que les languettes de verrouillage puissent être reliées vers l'intérieur au moyen d'un doigt monté sur une tringlerie associée. Un préréglage peut être effectué en adaptant la longueur des bielles de tringlerie, ce qui est suffisamment compliqué pour dissuader l'opérateur de changer ce réglage en cours de fonctionnement. Un autre exemple de dispositif de serrage connu est dÇcrit dans le brevet français NO 1 538 892. La structure de ce dispositif est certes plus simple que pour l'exemple précédent, et permet un fonctionnement en continu. Les doigts de serrage sont montés par paires sur des glissières transversales entraînées par deux channes continues disposées verticalement, et sont déplacés pour le serrage par glissement contre une came latérale fixe associée. Le verrouillage peut être alors réalisé par-le passage d'un doigt monté radialement sur une roue de support. Aucun réglage n'est envisagé ici, car la roue supportant les doigts de verrouillage est montée sur un axe fixe indépendant, de sorte que le centrage précis desdits doigts par rapport aux doigts de serrage est absolument nécessaire. Les emballages de type enveloppant utilisés sont en général réalisés en carton, à partir de flans ayant des dimensions fixes du fait de l'outil de découpe unique les encoches dont les bords coopèrent avec les doigts de serrage présentent donc un espacement relatif invariable. De ce fait, la pression de serrage reste la même, sans possibilité de tenir compte des variations dimensionnelles des objets à emballer. Or, dans la pratique, les objets ont des tolérances plus ou moins grandes selon la matière utilisée (usure des moules pour les bouteilles, découpe avec décollage, formage plus ou moins régulier dans le temps). La conséquence est l'obtention de packs dont certains risquent d'être soit trop serrés, ce qui peut provoquer une amorce de déchirure du carton dans la zone de serrage et une fragilisation du pack, soit trop lâches lorsque les objets à emballer sont au minimum des cotes, ce qui peut provoquer la perte d'un objet, et rend moins bonne la tenue en palette des packs gerbés. Pour pallier le risque d'un serrage excessif, on est ainsi amené à utiliser un carton relativement fort avec un grammage élevé, donc le coût de l'emballage en est plus élevé. Pour abaisser ce coût, il reste la possibilité de supprimer le verrouillage en se rabattant sur le collage, mais l'économie réalisée sur le flan d'emballage n'en supprime pas moins les inconvénients précités d'un serrage irrégulier des packs. I1 a été ainsi constaté qu'environ 80 % des systèmes commercialisés utilisent un dispositif de verrouillage du carton comme seul moyen de fermeture des packs. L'objet de l'invention est de proposer un dispositif de serrage permettant de réaliser une pression constante, et de ce fait obtenir un serrage régulier de tous les packs. Un autre objet de l'invention est de pouvoir aisément régler le serrage, sans interruption longue du processus d'emballage. Un autre objet de l'invention est de pouvoir utiliser des flans d'emballage dont le grammage est juste suffisant selon le type d'objets à emballer, même si la fermeture est obtenue par collage. Un autre objet de l'invention-est de proposer un dispositif de structure simple et de mise en oeuvre aisée. I1 s'agit plus particulièrement d'un dispositif de serrage pour la fermeture d'emballages de type enveloppant pour bouteilles, pots ou analogues, comportant des doigts de serrage s'engageant dans des encoches correspondantes de l'emballage pour rapprocher les bords des rabats avant leur assemblage, caractérisé par le fait que certains au moins des doigts de serrage sont montés sur un support mobile par l'intermédiaire de moyens déformables élastiquement, de façon qu'une pression constante soit appliquée avant l'assemblage définitif des rabats pour obtenir un serrage régulier de l'emballage fermé quelles que soient les variations dimensionnelles des objets à emballer. De préférence, les moyens déformables sont prévus pour un seul rabat, les doigts de serrage coopérant avec les encoches de l'autre rabat étant quant à eux montés de façon essentiellement rigide sur le support mobile associé. Pour une utilisation en continu permettant des cadences d'emballage élevées, les supports mobiles des doigts de serrage sont montés sur l'une ou l'autre de deux channes d'entratnement continues, disposées dans un plan essentiellement parallèle à la direction de défilement de 1 'emballage. Selon un premier type de variante, les moyens déformables élastiquement concernent la structure même du doigt de serrage associé. En particulier, le doigt de serrage comporte une partie déformable, fixée sur le support mobile associé, et surmontée d'une partie d'accrochage rigide présentant une gorge périphérique destinée à coopérer au serrage avec le bord de l'encoche correspondante de l'emballage; par exemple, la partie déformable est un manchon cylindrique présentant à ses deux extrémités des moyens de fixation démontables. Selon un autre type de variante, les moyens déformables élastiquement concernent la liaison du doigt de serrage essentiellement rigide au support mobile associé. En particulier, le dispositif peut comporter un bottier fixé sur le support mobile, dans lequel coulisse un noyau soumis à l'action d'un ressort, le doigt de serrage étant fixé sur ledit noyau en passant par une ouverture oblongue correspondante dudit bottier. Avantageusement, le bottier porte un moyen permettant de régler la force exercée par le ressort sur le doigt de serrage rigide. De préférence, les supports mobiles présentent au moins une lumière dont la direction est sensiblement celle du défilement de l'emballage, en vue d'un calage longitudinal des doigts de serrage ou des éléments intermédiaires supportant lesdits doigts de serrage. Pour certains types d'applications utilisant un collage à prise lente, soit par sa nature, soit par l'effet d'un poste ultérieur de'traitement thermique (mise en étuve par exemple), il est intéressant de prévoir que les supports mobiles associés aux doigts de serrage à moyens déformables portent chacun, au voisinage de leur extrémité libre, un doigt de verrouillage pouvant coulisser dans une direction essentiellement perpendiculaire au plan des chaînes d'entratnement continues ledit doigt de verrouillage soulevant des pattes correspondantes de 12emballage pour un verrouillage provisoire lors du collage ; le doigt de verrouillage est alors essentiellement disposé dans un plan médian séparant les chaînes d'entratnement continues. Avantageusement enfin, le dispositif comporte des éléments longitudinaux d'appui en arrière des channes d'entraînement continues, dans la zone d'action des doigts de serrage. En particulier, l'un au moins de ces éléments longitudinaux d'appui est réglable en position, pour un calage transversal des doigts de serrage associés. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant des modes particuliers de réalisation, en référence aux figures, où - la figure 1 illustre en coupe transversale une première variante du dispositif de serrage de l'invention, à doigts déformables montés sur une chaîne d'entraSnement continue, - la figure 2 est une variante de la figure 1, comportant en plus un doigt de verrouillage de même support que le doigt déformable de serrage, - la figure 3 est une coupe d'une autre variante conforme à l'invention, avec un boîtier portant un doigt de ser rage qui est rigide mais mobile, - les figures 4 et 5 illustrent un flan d'emballage clas sique, utilisé dans le cadre de l'invention pour l'embal lage de bouteilles, - les figures 6 et 7 sont des vues de dessus schématiques montrant les deux channes continues entratnant des doigts de serrage, et respectivement sans ou avec doigts de ver- rouillage provisoire, - la figure 8 est une vue en plan schématisant le processus complet d'emballage, - les figures 9 et 10 sont des coupes de la figure 8, res pectivement selon IX-IX et X-X. Le dispositif de serrage illustré à la figure 1 est utilisé pour la fermeture d'emballages de type enveloppant pour bouteilles, pots ou analogues. L'emballage 1 résulte du pliage d'un flan classique, tel qu'illustré par exemple à la figure 4, et comportant des encoches 2 pour le serrage et la retenue des objets à emballer. Le flan d'emballage présente ainsi deux rangées parallèles de trois encoches 2, permettant l'emballage de deux rangées de trois bouteilles. Il est d'usage d'utiliser des doigts de serrage s'engageant dans ces encoches pour rapprocher les bords des rabats avant leur assemblage. Conformément à un aspect essentiel de l'invention, certains au moins des doigts de serrage sont montés sur un support mobile par l'intermédiaire de moyens déformables élastiquement, de façon qu'une pression constante soit appliquée avant l'assemblage définitif des rabats pour obtenir un serrage régulier de l'emballage fermé, quelles que soient les variations dimensionnelles des objets à emballer. Ainsi, sur la figure 1, les moyens déformables sont prévus, pour un seul rabat, et concernent la structure même du doigt de serrage associé. En effet, le doigt de serrage 3 comporte une partie déformable 4, réalisée ici sous forme d'un manchon cylindrique, fixée sur le support mobile associé 5. Le manchon déformable 4, par exemple en élastomère, est surmonté d'une partie d'accrochage rigide 6 par exemple en acier, présentant une gorge périphérique destinée à coopérer au serrage avec le bord de l'encoche correspondante 2.Ainsi que cela est illustré, ce manchon présente à ses deux extrémités des moyens de fixation démontables permettant d'une part l'interchangeabilité des éléments, ainsi qu'une fixation éventuellement réglable sur le support associé 5 (le boulon de fixation 7 traverse le support mobile en passant par une lumière oblongue dont la direction est sensiblement celle du défilement de l'emballage, en vue d'un éventuel calage longitudinal du doigt de serrage 3). Les doigts de serrage de l'autre rangée, c'est-àdire coopérant avec les encoches 2 de l'autre rabat, peuvent être analogues aux doigts précédents ou encore montés de façon essentiellement rigide sur le support mobile associé. Chaque support mobile 5 est ici monté sur l'une ou l'autre de deux channes d'entraînement 8, disposées dans un plan essentiellement parallèle à la direction de défilement de l'emballage. Chaque channe 8 passe autour d'une roue dentée 9 montée sur un arbre 10, l'un des arbres étant entrainé par un moteur 11 de façon connue en soi. Pour un bon positionnement transversal du support mobile 5, on utilisera de préférence deux axes d'un même maillon de la channe 8, chaque support indépendant portant un seul doigt de serrage.Il convient de noter que l'invention n'est pas limitée i un tel type d'emballage en continu, lequel présente naturellement de gros avantages pour la cadence d'emballage, mais pourrait naturellement être utilisée dans un processus d'emballage pas-à-pas, chaque support mobile étant alors simplement soumis à un mouvement de translation pour le serrage de l'emballage. Pour plus de clarté, ce système à deux channes continues d'entratne- ment a été représenté schématiquement en vue de dessus à la figure 6. Il va de soi que l'on pourrait également remplacer la channe 8 par une courroie lisse, l'entratnement des packs étant en fait assuré au moyen de taquets portés par une bande supérieure, ainsi qu'illustré en figure 8. Compte tenu du porte à faux inhérent au montage des doigts de serrage, il peut s'avérer opportun de prévoir des glissières latérales du support 12, de façon à préserver l'alignement correct des bords des rabats avant ltas- semblage. Si on utilise un simple collage des rabats, la fermeture est automatiquement réalisée au passage du pack au-dessus d'une rampe de collage 13, ainsi que cela est déjX jazz bien connu. Le dispositif de l'invention permet ainsi de réaliser un serrage avec une pression constante, et de ce fait obtenir un serrage régulier de tous les packs indépendamment des éventuelles variations dimensionnellesdes objets à emballer, ce qui représente un avantage important par rapport auxdispositifs existants. Les moyens déformables élastiquement peuvent également concerner la liaison même du doigt de serrage essentiellement rigide au support mobile associé. Un exemple d'une telle variante est illustré en coupe à la figure 3, dans laquelle le dispositif de serrage comporte un bot- tier 14 fixé sur le support mobile 5, dans lequel coulisse un noyau 15 soumis à l'action d'un ressort 16 ; le doigt de serrage 3', ici donc rigide, est fixé sur le noyau en passant par une ouverture oblongue 17 ménagée à cet effet dans la partie supérieure du bottier 14. Comme précédemment, le bottier 14 peut etre fixé au support mobile associé au moyen de boulons passant par une lumière oblongue, en vue d'un calage longitudinal de cet élément intermédiaire supportant le doigt de serrage. Il peut s'avérer intéressant de pouvoir modifier la pression de serrage appliquée sur les encoches de l'emballage. Dans le cas d'un doigt de serrage comportant une partie déformable, il suffit pour cela de remplacer le manchon inférieur pour choisir un autre manchon présentant une rigidité propre différente. On retrouve cette possibilité de réglage pour la variante de la figure 3, en prévoyant en partie arrière du bottier 14 une vis d'appui 18 dont la position axiale dans le filetage correspondant permet de régler la force exercée par le ressort 16 sur le doigt de serrage rigide 3'. Il est donc parfaitement possible d'envisager en toute sécurité l'emballage de bouteilles avec une fermeture des packs par simple collage, au moyen d'une colle thermofusible à prise rapide (fréquemment dénommée colle "hot elt), appliquée sur le bord d'un rabat par un disque encolleur ou encore au moyen d'un pistolet pneumatique. Cela devrait permettre de vaincre un préjugé souvent rencontré de n'utiliser qu'un simple collage pour l'emballage de bouteilles, en raison du poids important de celles-ci, et des variations dimensionnelles en hauteur et en diamètre pouvant atteindre de grandes amplitudes. Pour d'autres applications, il est nécessaire de prévoir une tenue intermédiaire du pack avant le refroidissement de la colle. C'est notamment le cas pour des produits emballés à une température importante, en particulier de 400 à 900 (par exemple des yaourts, des flans, ou certaines confitures), ou même plus de 1000 (bottes de conserve sortant d'un poste de stérilisation). C'est également le cas lorsqu'une mise en étuve est prévue, la température importante de l'étuve retardant la prise de la colle. Il est alors prévu dans le cadre de la présente invention de renforcer le collage par un verrouillage provisoire s'apparentant au verrouillage définitif par languettes repliées déjà utilisé depuis longtemps dans des techniques d'emballage connues. Une telle possibilité est illustrée à la figure 2. En effet, des supports mobiles 5' rallongés sont prévus d'un côté du dispositif. Ceci permet le montage à l'extrémité libre de chaque support mobile 5' d'un manchon 19 (par exemple fixé par soudage) dans lequel peut coulisser un doigt de verrouillage 20. Lorsque le support mobile 5' passe au niveau d'une rampe formant guide de verrouillage 21, la partie inférieure du doigt de verrouillage 20 coopère avec ce guide pour la montée du doigt de verrouillage qui provoque le pliage de deux languettes 22 et 23 ménagées à cet effet sur le flan d'emballage 1'. En aval, une came 24 assure la descente du doigt de verrouillage, et les languettes 22, 23 prennent une position naturelle produisant un verrouillage provisoire du pack.La rampe 13 formant guide de collage n'est pas visible sur la figure 2, car elle se trouve en aval du guide de verrouillage 21, ainsi que cela apparaît plus clairement sur la figure 7. Il est par ailleurs possible de prévoir des éléments longitudinaux d'appui, tels que les éléments 25 de la figure 6, disposés en arrière des chaînes continues d'entrainement 8, dans la zone d'action des doigts de serrage. En variante, l'un de ces éléments 25' peut être réglable en positionrainsi qu'illustré en figure 7.Ce réglage, obtenu naturellement, au moyen de ressorts ou bien de façon commandée, au moyen de vérins 26, offre une possibilité supplémentaire d'obtenir un calage transversal des doigts de serrage associés La figure 8 résume schématiquement le processus complet de fermeture d'une série de packs d'emballage prévus pour deux rangées superposées de pots de yaourts. Ainsi que cela a été dit plus haut, et conformément à une technique classique, l'entratnement des packs est assuré par une courroie d'entraînement 27 portant inférieurement des taquets 28.Un rabat du flan d'emballage est d'abord plié au niveau d'un poste de collage qui est schématisé ici par un bac 29 dans lequel trempe un disque d'encollage 30 coopérant avec le rabat associé ; des canaux 31 ménagés dans le fond du bac 29 schématisent la présence possible de résistances chauffantes dans le cas d'une colle de type thermofusible. Après l'encollage d'un rabat, l'autre rabat est à son tour replié (flèche 32) de façon que les bords dudit rabat soient sensiblement disposés l'un en face de l'autre à l'arrivée du poste de serrage et d'assemblage. La suite du processus de fermeture correspond à la description qui a été faite en référence aux figures précédentes. Le dispositif de l'invention présente ainsi de nombreux avantages dont le principal est certainement l'obtention d'un serrage régulier de tous les packs quelle que soit la dimension des objets à emballer. La possibilité de réduction du poids du carton sans nure à la présentation ni à la tenue du bac constitue naturellement un avantage également appréciable. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits, mais englobe au contraire toute variante reprenant avec des moyens équivalents les caractéristiques essentielles figurant aux revendications. En particulier, les supports mobiles 5, représentés ici sous forme de volets fixés sur une channe dtentrat- nement, ont un caractère optionnel, ainsi naturellement que la glissière latérale de support 12 associée. On peut en effet très bien fixer les doigts de serrage déformables directement sur la chaîne ou la courroie d'entralnement1 sans volets intermédiaires ; dans ce cas, les roues d'entralne- ment 9 seront disposées directement en-dessous des packs à serrer. De même, il faut bien comprendre que les moyens d'assemblage qui ont été décrits (collage, avec ou sans verrouillage provisoire), ne présentent aucun caractère limitatif pour l'invention. Il est naturellement.possible de prévoir un agrafage, ou une soudure par ultra-sons pour des flans en carton complexes ou imprégnés, ou encore une soudure HF pour des flans en matière plastique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de serrage pour la fermeture d'emballages de type enveloppant pour bouteilles, pots ou analogues, comportant des doigts de serrage s'engageant dans des encoches correspondantes de l'emballage pour rapprocher les bords des rabats avant leur assemblage, caractérisé par le fait que certains au moins des doigts de serrage (3, 3') sont montés sur un support mobile (5, 5', 8) par l'intermédiaire de moyens déformables élastiquement (4, 16),de façon qu'une pression constante soit appliquée avant l'assemblage définitif des rabats pour obtenir un serrage régulier de l'emballage fermé quelles que soient les variations dimensionnelles des objets à emballer. 2. Dispositif de serrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens déformables (4, 16) sont prévus pour un seul rabat, les doigts de serrage coo pérant avec les encoches de l'autre rabat étant quant à eux montés de façon essentiellement rigide sur le support mobile associé. 3. Dispositif de serrage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les supports mobiles (5, 5') des doigts de serrage sont montés sur l'une ou l'autre de deux chaînes d'entraînement continues (8), disposées dans un plan essentiellement parallèle à la direction de défilement de l'emballage. 4. Dispositif de serrage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens déformables élastiquement concernent la structure même du doigt de serrage associé (3). 5. Dispositif de serrage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le doigt de serrage (3) comporte une partie déformable (4), fixée sur le support mobile associé (5), et surmontée d'une partie d'accrochage rigide (6) présentant une gorge périphérique destinée à coopérer au serrage avec le bord de l'encoche correspondante de l'emballage. 6. Dispositif de serrage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la partie déformable (4) est un manchon cylindrique présentant à ses deux extrémités des moyens de fixation démontables. 7. Dispositif de serrage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens déformables élastiquement concernent la liaison du doigt de serrage essentiellement rigide (3') au support mobile as socié (5). 8. Dispositif de serrage selon la revendication 7, caractérisé par le fait qutil comporte un boîtier (14) fixé sur le support mobile, dans lequel coulisse un noyau (15) soumis à l'action d'un ressort, le doigt de serrage (3') étant fixé sur ledit noyau en passant par une ouverture oblongue correspondante dudit bottier. 9. Dispositif de serrage selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le bottier (14) porte un moyen (18) permettant de régler la force exercée par le ressort sur le doigt de serrage rigide (3'). 10. Dispositif de serrage selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé par le fait que les supports mobiles (5, 5') présentent au moins une lumière dont la direction est sensiblement celle du défilement de l'emballage, en vue d'un calage longitudinal des doigts de serrage ou des éléments intermédiaires supportant lesdits doigts de serrage. 11. Dispositif de serrage selon l'une des revendications 3 à 10, caractérisé par le fait que les supports mobiles (5') associés aux doigts de serrage à moyens déformables portent chacun, au voisinage de leur extrémité libre, un doigt de verrouillage (20) pouvant coulisser dans une direction essentiellement perpendiculaire au plan. des chaînes d'entraînement continues, ledit doigt de oerrouil- lage soulevant des pattes correspondantes de l'embaiîaqe pour un verrouillage provisoire lors du collage. 12. Dispositif de serrage selon la revendicatjcaa 11, caractérisé par le fait que le doigt de verrouillågz (20) est essentiellement disposé dans un plan médian s6- parant les chaînes d'entratnement continues. 13. Dispositif de serrage selon l'une des revendications 3 à 12, caractérisé par le fait qu'il comporte des éléments longitudinaux d'appui (25) en arrière des chaînes d'entraînement continues, dans la zone d'action des doigts de serrage. 14. Dispositif de serrage selon la revendication 13, caractérisé par le fait que l'un au moins (25') de ces éléments longitudinaux d'appui est réglable en position, pour un calage transversal des doigts de serrage associés.