Brevet FR2716160A1 — publié le 19950818

La présente invention concerne le domaine des machines de formation, remplissage et fermeture automatiques d'emballages à base de films souples, par exemple en matériau thermoplastique, en particulier à base de films comportant des profilés de fermeture, notamment à glissière mâle et femelle complémentaires. On a déjà proposé de nombreuses machines à cet effet. On pourra trouver des exemples de cellesci dans les documents US-A-4894975, US-A4876842, US-A-5046300 et US-A-5127208. Comme on l'a représenté sur la figure 1 annexée, la plupart des machines automatiques connues pour la formation, le remplissage et la fermeture d'emballages à base de film en matériau thermoplastique comprennent - un col de formage 10 qui reçoit en entrée le film 1 à l'état plan en provenance d'un dérouleur et fournit en sortie le film conformé en tube 2, - une goulotte de remplissage 20 qui débouche dans ce col de formage 10 et par conséquent dans ledit tube 2, - des moyens 30 de soudure longitudinale 31 pour souder les bords du film et fermer le tube 2 longitudinalement, et - des moyens 40 aptes à générer séquentiellement une première soudure transversale 42 avant qu'un produit ne soit introduit dans le tube 2 par la goulotte de remplissage 20, puis une seconde soudure transversale 44, quand le produit a été introduit dans le tube 2, pour fermer un emballage autour de ce dernier. Le film 1 peut être prééquipé des profilés de fermeture 3 avant son arrivée sur le col 10, ou en variante la machine peut comprendre des moyens d'alimentation en profilés de fermeture 3, préférentiellement des profilés 3 à glissière mâle et femelle complémentaires, et des moyens aptes à fixer par soudure lesdits profilés 3 sur le film 1. Ces machines ont déjà rendu de grands services. Toutefois, elles ne donnent pas totalement satisfaction. En particulier, on constate parfois la présence de plissages dans les feuilles en matériau thermoplastique composant les parois des emballages obtenus. D'une part, ces plissages gènent les opérations de soudure transversale en raison des surépaisseurs qu'elles occasionnent et peuvent de ce fait créer des défauts d'étanchéité. D'autre part, ces plissages détériorent l'esthétique des emballages obtenus. La Demanderesse a tenté par le passé d'éliminer ces plissages par pinçage d'une bande longitudinale du tube 2 et traction sur cette bande dans une direction radiale vers l'extérieur. Toutefois, ces tentatives n'ont pas permis d'éliminer efficacement les plissages. La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les machines antérieures connues de formation, remplissage et fermeture automatiques d'emballages à base de films souples, afin de permettre la suppression totale de ces plissages. Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un système de déplissage comprenant au moins deux ventouses placées respectivement de part et d'autre des sachets d'emballage et susceptibles de déplacement relatif dans une direction généralement parallèle aux lignes de soudure transversale. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure 1 précédemment décrite représente en vue schématique une machine conforme à l'état de la technique, - les figures 2, 3, 4 et 5 représentent des vues schématiques des moyens de déplissage conformes à la présente invention au cours de quatre étapes différentes de leur processus d'utilisation. Par la suite de la description, on décrira l'invention dans le cadre de la formation de sachets à base de films en matériau thermoplastique. Cependant l'invention peut trouver application dans la formation de sachets à base de films souples de nature différente, par exemple à base d'aluminium ou de papier. On retrouve sur les figures 2 à 5 annexées, deux feuilles en matière plastique A, B venues du film 1. On a schématisé sur les figures 2 à 5 annexées sous la référence 31, la soudure longitudinale réalisée à l'aide des moyens connus 30 pour relier les deux bords longitudinaux du film 1 et former ainsi le tube 2. Sur les figures 2 à 5 annexées, on a schématisé cette soudure longitudinale 31 sensiblement à mi-longueur de la feuille B de matière plastique. En pratique, la soudure longitudinale 31 peut être réalisée en un lieu quelconque des deux feuilles A et B. On aperçoit également sur les figures 2 à 5 annexées, les profilés de fermeture 3. Ces profilés 3, conçus pour relier de façon amovible et itérative, les feuilles A et B, peuvent faire l'ojet de nombreuses variantes de réalisation connues de l'homme de l'art. Pour cette raison, les profilés 3 sont seulement schématisés sur les figures 2 à 5 annexées. En pratique, les profilés 3 sont formés de préférence d'éléments complémentaires à glissière mâle et femelle. On trouvera des exemples de tels profilés de fermeture 3 dans les documents de technique antérieure cités précédemment. De préférence, ces profilés 3 sont associés à un cordon intégré au film 1 pour faciliter l'ouverture de celui-ci. De tels cordons destinés à permettre, par traction, la découpe du film 1 sur l'extérieur des profilés 3, sont bien connus de l'homme de l'art. Ils sont appelés généralement easy open" en langage anglo-saxon. A cette fin, de préférence, les deux profilés 3 sont fixés sur les feuilles A et B du film 1, à distance l'un de l'autre, pour former ainsi sur l'extérieur des profilés 3 une boucle en saillie 4 au sommet de laquelle est placé le cordon d'easy open précité. On va maintenant décrire les moyens de déplissage 100 conformes à la présente invention. De préférence, ces moyens 100 sont conçus pour coopérer avec la zone du tube 2 diamétralement opposé aux profilés de fermeture 3. Comme indiqué précédemment, ces moyens de déplissage 100 comprennent essentiellement au moins deux ventouses 110, 120, placées respectivement de part et d'autre des sachets d'emballage ou feuilles A, B et susceptibles de déplacement relative dans une direction générale parallèle aux lignes de soudure transversales 42, 44. Plus précisément, les ventouses 110, 120 sont montées respectivement sur des équipages 130, 140, eux-mêmes montés à pivotement sur une platine 150. La platine 150 est guidée à translation dans une direction parallèle aux soudures transversales 42, 44, soit transversalement à l'axe du tube 2 qui coïncide avec la direction de défilement du film 1. Plus précisément, la platine 150 est déplacée entre une position de préhension (visible sur les figures 3 et 4) et une position de traction (visible sur les figures 2 et 5). En position de préhension, la platine 150 est rapprochée vers le centre du sachet d'emballage. Au contraire, en position de traction, la platine 150 est éloignée radialement du centre de ce sachet. La platine 150 peut être déplacée entre la position de préhension et la position de traction par tout moyen connu approprié, de préférence par un vérin à commande hydraulique, pneumatique ou électrique. Sur les figures 2 à 5, les moyens d'entraînement de la platine 150 entre la position de préhension et la position de traction sont référencés 152. Par ailleurs, les équipages 130, 140 sont montés à pivotement entre une position de repos (visible sur les figures 2 et 3) dans laquelle les ventouses sont écartées des feuilles A, B des sachets d'emballage, et une position de travail (visible sur les figures 4 et 5) dans laquelle les ventouses 110, 120 sont accolées aux feuilles A, B des sachets d'emballage. Pour ce faire, les équipages 130, 140 sont montés à pivotement sur la platine 150 autour d'axes respectifs 132, 142 qui sont perpendiculaires aux lignes de soudure transversale 42, 44 et donc parallèles à l'axe du tube 2 et à la direction de défilement du film 1. Les équipages 130 et 140 sont déplacés par rapport à la platine 151 entre la position de repos et la position de travail précitées par tout actionneur adéquat, tel que par exemple des vérins à commande hydraulique, pneumatique ou électrique. De plus, les ventouses 110, 120 sont montées chacune à coulissement sur l'équipage pivotant associé 130, 140 dans une direction parallèle aux lignes de soudure transversale 42, 44. Plus précisément, les ventouses 110, 120 sont montées à coulissement sur les équipages 130, 140 entre une position de repos visible sur les figures 2, 3 et 4 et une position de déplissage visible sur la figure 5. Plus précisément encore, le déplacement à translation des ventouses 110, 120 de la position de repos vers la position de déplissage est obtenu à l'encontre de la force de réaction d'un organe élastique, tel qu'un ressort, un vérin pneumatique ou encore tout moyen équivalent. Sur les figures 2 à 5, on a ainsi schématisé une tige 112, 122 solidaire respectivement de la ventouse 110, 120, guidée à coulissement respectivement sur les équipages 130, 140 et susceptible de déplacement d'une position de repos visible sur les figures 2 à 4 vers une position de déplissage, à l'encontre de la force de réaction d'un ressort 114, 124 intercalé entre l'équipage 130, 140 et la tige 112, 122. En position de travail des équipages 130, 140, les tiges 112, 122 s'étendent parallèlement à la direction de translation de la platine 150. Les ressorts 114, 124 sont adaptés pour maintenir élastiquement les ventouses 110, 120 en position sur les équipages 130, 140 de sorte que les ventouses 110, 120 suivent le déplacement à translation des équipages 130, 140 et de la platine 150 lorsque cette dernière est déplacée de la position de préhension vers la position de traction, tout en autorisant un retard dans le déplacement de ces ventouses 110, 120 par rapport aux équipages 130, 140, en fonction de la longueur des feuilles A, B. En d'autres termes, les ressorts 114, 124 autorisent un maintien élastique des ventouses 110, 120 au voisinage de la position occupée lorsque la platine 150 est située en position de préhension, malgré le déplacement de celle-ci vers la position de traction. Les ressorts 114, 124 autorisent ainsi un allongement de la distance séparant les ventouses 110, 120 de la platine 150. Les ventouses 110, 120 peuvent être placées sous vide à l'aide de tout moyen connu approprié. Sur les figures 2 à 5, on a schématisé des liaisons souples 111, 121, permettant de relier respectivement chaque ventouse 110, 120 à une source de dépression 160. De préférence, les moyens de déplissage 100 précédemment décrits sont pilotés par un séquenceur qui assure le fonctionnement suivant. Au départ d'une séquence, les moyens de déplissage occupe la position représentée sur la figure 2 - la platine 150 occupe la position de traction la plus éloignée du sachet d'emballage, - les équipages 130, 140 sont en position de repos écartés, et - les ventouses 110, 120 sont en position de repos éloignées des feuilles A et B. Au cours de l'étape suivante, le séquenceur commande les moyens d'entrainement 152 pour déplacer la platine 150 et par conséquent les équipages 130, 140 et les ventouses 110, 120 associées en position de préhension comme visible sur la figure 3 soit en rapprochement du centre des sachets d'emballage. Au cours de cette étape, les équipages 130, 140 et les ventouses 110, 120 restent en position de repos. Au cours de l'étape ultérieure le séquenceur déplace les équipages 130, 140, en position de travail comme visible sur la figure 4 pour porter les ventouses 110, 120 en contact contre les feuilles A et B. Au cours de l'étape ultérieure, les ventouses 110, 120 sont mises en dépression de sorte que les feuilles A et B adhèrent respectivement à ces ventouses 110, 120. Au cours de l'étape ultérieure visible sur la figure 5, le séquenceur commande les moyens d'entraînement 152 pour retirer l'équipage 150 en position de traction. Au cours de cette étape, les ventouses 110, 120 en prise respectivement avec les feuilles A et B exercent par conséquent sur chacune de celles-ci une traction orientée transversalement à l'axe du sachet d'emballage et dirigée vers l'extérieur de celui-ci. Comme indiqué précédemment, selon l'ampleur des feuilles A et B, les ressorts 114 et 124 seront plus au moins comprimés et en conséquence les ventouses 110, 120 seront plus ou moins déplacées à translation par rapport aux équipages 130, 140. L'utilisation de ventouses 110, 120 pour saisir les feuilles A et B, à la place de mâchoires de blocage simples, permet d'éviter tout blocage des deux feuilles A et B l'une contre l'autre, et autorise un glissement relatif entre celles-ci permettant de les étendre parfaitement et par conséquent d'éviter tout pli. Plus précisément, sur la figure 5, on voit que la ventouse 110 associée à la feuille A de plus faible amplitude au départ est maintenue plus proche du centre du sachet que la seconde ventouse 120 associée à la feuille B de plus faible ampleur au départ. En conséquence, le ressort 114 associé à la première ventouse 110 est plus comprimé que le second ressort 124. De préférence, il est prévu des moyens de déplissage 100 du type précédemment décrit, respectivement de part et d'autre des mâchoires de soudage transversale 40. Dans ce cas, il est prévu une ventouse 110 et une ventouse 120 au-dessus des mâchoires de sondage 40 et de même une ventouse 110 et une ventouse 120 au-dessous de ces mâchoires. Toutefois, le cas échéant, on peut prévoir de tels moyens de déplissage uniquement en amont ou uniquement en aval de ces mâchoires 40. Les moyens de déplissage 100 sont activés avant réalisation de chaque soudure transversale. Une fois la soudure transversale réalisée, le vide est supprimé sur les ventouses 110, 120 pour permettre à celles-ci de revenir en position de repos, sous l'effet des ressorts 114, 124 et les équipages 130, 140 sont déplacés également en position de repos pour revenir à la position d'origine représentée sur la figure 2 et autoriser une avance séquentielle du film 1 et des sachets formés. Le déplacement à translation autorisé pour chaque ventouse 110, 120 sur son équipage associé 130, 140, à l'encontre de la force de réaction exercée par les ressorts 114, 124, doit être au moins égal à la course de l'équipage 150 entre ses positions de préhension et de traction. Par ailleurs, cette course de l'équipage 150 doit être au moins égale à la somme des développés maximum des plissages susceptibles d'être rencontrés sur chaque feuille A ou B avant intervention des moyens de déplissage 100. Comme on l'a schématisé sur les figures 2 et 3, au cours du processus d'intervention des moyens de déplissage 100, les feuilles A et B doivent être maintenues au niveau de la zone des sachets diamétralement opposée à celle contactée par les ventouses 110, 120. A cet effet, comme on l'a schématisé sur les figures 2 et 3, on peut utiliser des pinces 170, 172 susceptibles de pincer les feuilles A et B, par exemple au niveau de la boucle 4. Toutefois, dans le cadre de l'invention, il est prévu de préférence un jeu de mâchoires 180, 182, comme représenté sur les figures 4 et 5, montées à pivotement sur une embase 184 autour d'axes 181, 183 parallèles à la direction de déplacement du film 1. Les mâchoires 180, 182 sont susceptibles de pivotement contrôlé entre une position d'ouverture représentée sur la figure 4 et une position de fermeture représentée sur la figure 5. En position de fermeture, le jeu entre les mâchoires 180, 182 est supérieur à l'épaisseur des deux feuilles juxtaposées A et B tout en étant inférieur à l'encombrement des profilés de fermeture 3. Ainsi, en position de fermeture, les mâchoires 180, 182 viennent prendre appui sur les profilés de fermeture 3, sur l'intérieur de ceux-ci par rapport au centre des sachets. Cette disposition permet de positionner avec précision les profilés de fermeture 3 et par conséquent la boucle 4. Elle s'avère particulièrement intéressante lorsqu'il est nécessaire d'opérer par exemple une pré-découpe dans la boucle 4 entre le cordon d'easy open et les profilés 3. Le cas échéant, l'embase 184 peut être placée sur le piston 185 d'un vérin 186. Le vérin 186 peut être à commande électrique, pneumatique ou hydraulique. I1 est conçu pour opérer une traction sur l'embase 184, et par conséquent sur les mâchoires 180, 182 et donc sur le profilé 3, dans une direction transversale à l'axe du sachet, soit parallèlement aux soudures transversales 40, 42 et vers l'extérieur du sachet. Les moyens de déplissage 100 conformes à la présente invention peuvent être installés sur des machines existantes. Les moyens de déplissage 100 conformes à la présente invention autorisent des cadences de fabrication élevées et évitent tout défaut dans les parois des sachets. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. En particulier, si l'invention s'applique aux films en matériau thermoplastique munis de profilés de fermeture à glissière mâle et femelle complémentaires comme indiqués précédemment, l'invention n'est pas limitée à l'utilisation de ce type particulier de profilés. Elle s'étend à tout type de profilés susceptibles d'équiper un film d'emballage, tels que par exemple des cordons intégrés aux films pour faciliter l'ouverture de celuici, des liserés de décoration par exemple des liserés colorés, ou encore des liserés gradués pour le repérage du volume de produit contenu dans l'emballage. L'invention peut également s'appliquer à la formation d'emballages à base de films souples dépourvus de profilés. Par ailleurs, l'invention concerne également, bien entendu, des emballages obtenus par la mise en eouvre de la machine précitée. REVENDICATIONS 1. Machine de formation, remplissage et fermeture automatique d'emballages à base de films (1) en matériau souple, par exemple thermoplastique, en particulier de films munis de profilés de fermeture (3), notamment de profilés de fermeture à glissière mâle et femelle complémentaires, comprenant des moyens qui assurent l'avancement séquencé du film conformé en tube et des moyens aptes à générer séquentiellement une première soudure transversale (42) avant qu'un produit ne soit introduit dans le tube, puis une seconde soudure transversale (44) quand le produit a été introduit dans le tube, pour former un emballage autour de ce dernier, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre un système de déplissage comprenant au moins deux ventouses (110, 120) placées respectivement de part et d'autre des sachets d'emballage et susceptibles de déplacement relatif dans une direction générale parallèle aux lignes de soudure transversales (42, 44). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le système de déplissage comprend une platine (150) guidée à translation parallèlement aux soudures transversales (42, 44), au moins deux équipages (130, 140) montés à pivotement sur la platine (150) et au moins deux ventouses (110, 120) supportées respectivement à coulissement sur les équipages (130, 140). 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la platine (150) est déplacée à translation parallèlement aux soudures transversales (42, 44), entre une position de préhension rapprochée du centre du sachet et une position de traction éloignée du centre du sachet. 4. Machine selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée par le fait que les équipages (130, 140) sont montés à pivotement sur la platine (150) entre une position de repos dans laquelle les ventouses (110, 120) sont écartées des feuilles (A, B) du sachet et une position de travail dans laquelle les ventouses (110, 120) sont accolées respectivement contre les feuilles (A et B) du sachet. 5. Machine selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée par le fait que chaque ventouse (110, 120) est montée à coulissement sur l'équipage (130, 140) pivotant associé entre une position de repos et une position de déplissage, parallèlement aux lignes de soudure transversale (40, 42). 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les ventouses (110, 120) sont montées à translation sur les équipages pivotant (130, 140) à l'encontre de l'effort de réaction d'un organe élastique (114, 124). 7. Machine selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée par le fait que la platine (150) et les équipages pivotant (130, 140) sont entraînés à déplacement par des moyens moteur à commande hydraulique, pneumatique ou électrique. 8. Machine selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre un séquenceur apte à contrôler les moyens d'entraînement de la platine (150) et des équipages pivotant (130, 140) ainsi que des moyens à dépression (160) reliés aux ventouses (110, 120) pour assurer le séquencement suivant: - première étape : platine (150) en position de traction éloignée du centre du sachet, équipages (130, 140) en position de repos écartée des feuilles (A, B) du sachet, et ventouses (110, 120), en position de repos, - seconde étape: platine (150) déplacée en position de préhension, vers le centre du sachet, tandis que les équipages (130, 140) et les ventouses (110, 120) restent en position de repos, - troisième étape: équipages (130, 140) déplacés en position de travail, en rapprochement des feuilles (A, B) du sachet, tandis que la platine reste en position de préhension et les ventouses (110, 120) restent en position de repos, - quatrième étape: mise en dépression des ventouses (110, 120), - cinquième étape : déplacement de la platine (150) vers la position de traction, soit en éloignement du centre des sachets, les équipages (130, 140) restant en position de travail, et - sixième étape, après réalisation des soudures transversales (42, 44) suppression de la dépression dans les ventouses (110, 120) et déplacement des équipages (130, 140) en position de repos écartée. 9. Machine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que des moyens de déplissage (100) sont placés en amont des moyens de soudure transversale (40). 10. Machine selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que des moyens de déplissage (100) sont prévus en aval des moyens de soudure transversale (40). 11. Machine selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait que des moyens de déplissage (100) sont prévus respectivement en amont et en aval des moyens de soudure transversale (40). 12. Machine selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre des moyens du type pince (170, 172) aptes à maintenir la zone longitudinale des sachets opposée à celle saisie par les moyens de déplissage (100). 13. Machine selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait qu'elle comprend deux mâchoires (180, 182) montées à pivotement sur une embase (184) et conçues pour saisir la zone des sachets opposée à celle coopérant avec les moyens de déplissage (100). 14. Machine selon la revendication 13, caractérisée par le fait que les mâchoires (180, 182) montées à pivotement présentent entre elles, en position de fermeture, un jeu supérieur à l'épaisseur des deux feuilles superposées (A, B) d'un sachet et inférieur à l'encombrement transversal des profilés de fermeture (3). 15. Machine selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisée par le fait que l'embase (184) est reliée à la tige (185) d'un vérin (186). 16. Machine selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée par le fait que la course de déplacement relatif entre les ventouses (110, 120) est au moins égale à la course de l'équipage (150). 17. Machine selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisée par le fait que la course de l'équipage (150) est au moins égale à la somme des développés maximum des plissages susceptibles d'être rencontrés sur chaque feuille (A, B) d'un sachet d'emballage. 18. Emballage obtenu à l'aide d'une machine conforme à l'une des revendications 1 à 17.