Brevet FR2614870A1 — publié le 19881110

Dispositif pour sceller des feuilles de recouvrement sur des conteneurs d'emballage. en particulier des godets en matière plastique. La présente invention se rapporte a un dispositif pour sceller des feuilles de recouvrement sur des conteneurs d'emballage, en particulier des godets de matière plastique, avec une tête de scellement pouvant être chauffée, portant un élément de formatage, un dispositif d'entraînement pouvant rapprocher cette dernière du conteneur d'emballage et l'en éloigner, et un mécanisme de compensation intercalé comportant au moins un élément thermiquement isolant. On utilise des dispositifs de scellement du type précité dans l'industrie de l'emballage de diverses façons. Ainsi, on ferme, par exemple, des godets de matière plastique ou des emballages emboutis par des feuilles d'aluminium, un vernis de scellement applique a la feuille d'aluminium réalisant une liaison sûre entre le bord du godet et la feuille de scellement. Cependant, un scellement parfait et, par suite, une fermeture hermétique des godets de matière plastique ou des emballages emboutis n'est garantie que lorsqu'il y a une répartition de pression uniforme au moment du scellement. On ne peut cependant y parvenir que lorsque la tête de scellement ou l'élément de formatage qui lui est relié d'une part et l'emballage ou le godet de matière plasique, d'autre part, sont positionnés exactement l'un par rapport à l'autre et en concordance exacte, tant en direction axiale qu'en hauteur. En raison des tolérances inévitables dans les emballages et les godets et d'un transporteur les amenant à la station de scellement, comme par exemple des tôles à avéoles ou un plateau circulaire, il apparaît des écarts de forme et de position plus ou moins importants qui doivent être compensés par rapport à la tête de scellement. Dans le cas d'un dispositif de scellement connu dans la pratique, la compensation axiale est effectuée par une tête sphérique placée entre la tete de scellement d'une part et le dispositif d'entraînement d'autre part et une cuvette sphérique, ainsi que par des ressorts précontraints places entre les deux parties du dispositif. La compensation en hauteur nécessaire est obtenue par des ressorts de compression placés dans la partie d'entraînement. Au total, ce mécanisme de compensation nécessite presque trente composants pour garantir la compensation axiale et en hauteur nécessaire. De plus, malgré la présence d'un ou plusieurs éléments thermiquement isolants, un rayonnement thermique relativement important émane de la tête de scellement chauffée à environ 220-280'C, de sorte que la tête spherique et la cuvette sphérique se trouvent aussi dans une zone relativement chaude et sont donc soumises à une forte contrainte. L'isolation thermique incomplète entre la tête de scellement et le mécanisme d'entraînement implique également des précautions particulières lors de l'entretien. On cherche certes à maintenir le chauffage des composants dans des limites admissibles par refroidissement à l'eau, mais on ne dispose pour le refroidissement en soi que de relativement peu de place, de sorte que l'effet de refroidissement est limité. Il n'est en aucun cas possible de prévoir un refroidissement interne de la' tête de scellement, en raison de la liaison nécessaire entre la tête de scellement et le mécanisme de compensation. L'invention a pour objet de réaliser un dispositif du type précité approprié pour le scellement de feuilles de recouvrement sur des conteneurs d'emballage, en particulier des godets de matière plastique, qui se caractérise par un scellement parfait, avec une fabrication simple et économique du mécanisme de compensation réalisant l'isolation thermique et rattrapant les écarts de forme et de position des conteneurs d'emballage ou des godets plastiques, et soit, globalement, dépourvu dans une large mesure de perturbations de fonctionnement. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, le mécanisme de compensation et le ou les éléments isolants sont formes par un corps isolant unique. Avec les moyens selon l'invention, on obtient un dispositif avec lequel un composant assure de façon optimale à la fois la compensation axiale et la compensation en longueur ou en hauteur nécessaire et l'isolation. En plus de la diminution des composants individuels d'environ trente, antérieurement nécessaires à un seul composant, l'isolation optimale de 220-280'C à 30 C permet de conformer beaucoup plus simplement l'ensemble de l'agencement. A cela contribue le fait que le corps isolant comporte une partie d'appui centrale et deux parties de réception placées aux deux extrémités, dont l'une est reliée à la tête de scellement et l'autre au mécanisme d'entraînement. Le corps isolant peut être fabrique en une seule pièce, par exemple par moulage par injection, et avoir une section droite sensiblement en forme de double T, la partie d'appui centrale ayant la forme d'une tige et les parties de réception une forme de plaque. Comme matière pour les corps isolants, il convient d'utiliser une matière plastique, de préférence un copolymère amide-imide. Le corps isolant peut aussi cependant être en plusieurs pièces, par exemple être constitué par des éléments semi-finis, soit deux plaques de réception formées par des flans circulaires et un barreau rond central encastré dans les flancs circulaires par contraction. Au total, le corps isolant est conformé, par exemple par un diamètre relativement grand de la plaque de réception correspondant au -mécanisme d'entraînement par rapport à la longueur de la partie d'appui, de façon que la surface de dissipation de la chaleur soit beaucoup plus importante que la section de jonction correspondante. Par suite, en liaison avec le 2 6 1 4 8 70 bon pouvoir isolant du polymère, on peut obtenir une réduction de la température moyenne de 240'C sur la tête de scellement à 30 C dans la zone du mécanisme d'entraînement. La conformation en plaque de la partie de réception correspondant au mécanisme d'entraïnement améliore les propriétés élastiques de la matfère et soulage en outre, en raison de la meilleure répartition des contraintes, la liaison par emboîtement entre la partie d'appui et les parties de réception. La plaque de réception correspondant à la tête de scellement, qui est choisie dans chaque cas en fonction du format à réaliser dans les godets plastiques ou les emballages, est reliée directement à l'arrière de la tête de scellement et n'est donc pas disponible comme élement élastique. La conformation en tige de la partie d'appui centrale du corps isolant permet, par son fléchissement, un écartement lateral de la tâte de scellement, par exemple une obliquité par rapport à l'axe de déplacement pouvant atteindre 4 . Dans des essais, on a plié la partie d'appui sous 300 kgf de 8 à plusieurs reprises, sans nuire à sa fonction. Du fait qu'on n'a besoin que de pièces tournees pour le corps isolant, on obtient non seulement une fabrication simple, mais également un avantage financier considérable et des durées de montage minimales. On obtient une structure considérablement simplifiée du mécanisme de compensation, de sorte qu'il ne peut apparaître de perturbations de fonctionnement en raison de pieces d'usure. En outre, il n'y a plus besoin de prévoir de graissage et d'entretien. Du fait qu'en outre il ne se produit plus de chauffage notable du mécanisme d'entraînement et qu'on peut supprimer complètement le refroidissement à l'eau avec réfrigérant, conduites d'amenée, pompe et système de commande, on obtient par conséquent une structure globale simple qui permet également une meilleure 2 6 1 4 8 7 0 liaison entre la tête de scellement et le corps isolant lui-même. On a représente un exemple de réalisation préféré de l'invention sur le dessin annexé. Sur le dessin annexe, une suspension de tete d'une station de scellement, non représentée en détail, d'une machine d'emballage est désignée par la référence 1. Le dispositif de scellement comporte une tête 2 pouvant être chauffée à environ 240'C, d'un côté de laquelle un élément de formatage 4 est fixé au moyen de vis 3. Au-dessous de l'élément de formatage 4, on prévoit dans une chaine de transport, par exemple une tôle à alvéoles 5, un godet de matière plastique 6 suspendu. Pour donner au godet 6 dans la tôle a alvéoles 5 une position exactement centrée, on prévoit sur la tôle 5 un anneau intercalai.re 10. A l'aide de la tête, on peut sceller, d'une façon décrite avec davantage de détails plus loin, une feuille de recouvrement 7 constituée par une pellicule d'aluminium, au bord du godet, de façon à obtenir une fermeture hermétique. L'élément de formatage comporte a l'intérieur de son bord de scellement 8 un évidement 9 à partir duquel une ouverture centrale 11 se raccorde à la cavité intérieure 12 de la tête de scellement 2, pour réaliser une compensation d'air au cours du scellement. Du côté oppose, un élément isolant 13 est fixé sur la tête de scellement 2; il est en matière plastique, par exemple en copolymère amide-imide, et il comprend, dans l'exemple de réalisation représenté, trois parties, soit une partie d'appui centrale 14 en forme de tige et deux parties de réception 15 et 16 qui y sont fixées. La partie d'appui 14 comporte, dans sa zone centrale, une partie rétrécie 17 et elle est insérée par contraction par ses deux extrémités en forme de tenon, dans des alésages correspondants des parties de réception 15 et 16. La partie de réception se présente sous la forme d'une plaque et elle est fixée par vissage à la tête 2 au moyen de vis 18. Du 2 6 1 4 8 7 0 côté opposé, la plaque 16 est fixée au moyen de vis 19 a une plaque de support 21 d'un mécanisme d'entraînement non représente en détail. La plaque de support 21 est reliée a un tenon porteur 22 qui est monté de façon à pouvoir coulisser dans un élément de guidage 24 grâce à une douille 23. Entre son bord de fixation extérieur et sa zone de tenon centrale, la plaque 16 comporte des deux côtés des évidements annulaires 25 et 26 qui permettent un meilleur fléchissement et une meilleure adaptation aux écarts de forme et de position entre le mécanisme d'entraînement d'une part et la tête, d'autre part. Pour la même raison, la plaque 21 comporte un rebord annulaire circonférentiel 27 qui délimite un évidement 28 situé à l'intérieur. Le dispositif de scellement fonctionne de la façon suivante. A la cadence de la machine d'emballage, des godets de matiere plastique 6 sont amenés, au moyen des tôles à alvéoles 5, sur une ou plusieurs rangees contiguës, à la station de scellement de la machine d'emballage. A partir d'une autre station d'amenée non représentée, une feuille d'aluminium 7 est appliquée sur le dessus du godet 6 et scellée hermétiquement au bord 8 du godet par action de la pression et de la chaleur, grâce à la tête de scellement 2 ou à l'élément de formatage 3. Dans ce but, la suspension de la tête de scellement descend en se rapprochant du godet 6. Des écarts de forme et de position éventuellement présents de la tête de scellement alignée sur le godet 6 sont compensés grâce au corps isolant 13, la plaque de réception supérieure 16 fléchissant et la partie d'appui centrale 14 s'affaissant et permettant aussi éventuellement une obliquité par rapport à l'axe de déplacement. Cette compensation garantit un scellement parfait, le corps isolant 13 garantissant en même temps que la chaleur est évacuée de façon optimale. Ainsi, la température d'environ 240 C dans la tête de scellement 2 est réduite à environ 30 C dans le mécanisme d'entraînement. Il va de soi que l'invention ne se limite pas a l'exemple de réalisation représenté, mais peut subir de nombreuses modifications de détail sans sortir de son cadre. Ainsi, le corps isolant 13 peut aussi être réalise en une seule pièce, par exemple par moulage par injection. En principe, on peut aussi utiliser l'agencement selon l'invention pour des cas o on n'effectue pas de scellement sur toute la circonference, mais o l'on effectue seulement, par exemple, un scellement par points. Revendications 1. Dispositif pour sceller des feuilles de recouvrement sur des conteneurs d'emballage, en particulier des godets en matière plastique, comportant une tête pouvant être chauffée, portant un élement de formatage, un mécanisme d'entraînement rapprochant cette dernière du conteneur d'emballage ou godet de matière plastique et l'éloignant de celui-ci, et un mécanisme de compensation intercalé, comportant au moins un élément thermiquement isolant, caracterisé en ce que le mécanisme de compensation et le ou les élements isolants sont formés par un corps isolant (13) fixé a la tête (2) et au mécanisme d'entraînement (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps isolant (13) comporte une partie d'appui centrale (14) et deux parties de réception (15) et (16) placées aux deux extrémités, dont l'une (15) est reliée à la tête (2) et l'autre (16) au mécanisme d'entraînement (1). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le coprs isolant (13) est réalisé d'une seule pièce. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps isolant (13) a, en section droite, une forme en double T, et en ce que la partie d'appui centrale (14) a la forme d'une tige et les parties de réception (15) et (16) une forme de plaque. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le corps isolant (13) est en matière plastique, de préférence en copolymère amide-imide. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps isolant (13) est fabriqué par moulage par injection. 7. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, ainsi que les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le corps isolant (13> est constitué par plusieurs elements semi-finis, soit deux plaques de réception (15 et 16) formées par des flancs circulaires et un barreau rond (14) qui est encastré dans les flancs circulaires par contraction.