Brevet FR2740756A1 — publié le 19970509

MACHINE DE THERMOFORMAGE, DE REMPLISSAGE ET DE FERMETURE ETANCHE DE RECIPIENTS EN MATIERE PLASTIQUE A PLUSIEURS COMPARTIMENTS L'invention concerne une machine de thermoformage, de remplissage et de fermeture étanche de récipients en matière plastique comprenant au moins deux compartiments destinés à recevoir des produits différents, tels notamment que des produits alimentaires. Il existe des machines de ce type, dans lesquelles les dosages des produits dans les compartiments des récipients et les fermetures de ces compartiments sont effectués en plusieurs étapes, par exemple par dosage d'un produit dans des premiers compartiments des récipients, fermeture de ces compartiments, dosage d'un autre produit dans d'autres compartiments des récipients et fermeture de ces autres compartiments, pour éviter qu'un des produits dosés ne vienne contaminer l'autre. Cependant, les moyens utilisés à cette fin sont relativement complexes et inadaptés à la production de groupes ou "packs" de récipients, notamment lorsque les compartiments des récipients sont fermés par des couvercles ou opercules individuels, ou bien ils sont mis en oeuvre sur des machines séparées dont l'une permet de doser un produit dans des premiers compartiments des récipients, de fermer ces compartiments et de découper les récipients ou des groupes de récipients pour les séparer les uns des autres, et dont l'autre reçoit ces récipients ou groupes de récipients, dose le deuxième produit dans les deuxièmes compartiments des récipients et ferme ces deuxièmes compartiments. Pour éviter qu'un produit dosé dans un compartiment puisse contaminer un autre produit déjà dosé dans un autre compartiment du même récipient ou d'un récipient voisin, il a également été proposé d'établir des barrages ou rideaux d'air entre les compartiments par un jeu de surpressions et de dépressions contrôlées, mais ces moyens manquent d'efficacité et sont de plus très délicats à régler et à contrôler. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients des systèmes connus et de regrouper sur une seule et même machine tous les moyens permettant de doser des produits différents dans des compartiments différents de récipients thermoformés et de fermer de façon étanche ces compartiments tout en évitant tout risque de contamination mutuelle des produits doses. Elle propose, à cet effet, une machine de thermoformage, de remplissage et de fermeture étanche de récipients en matière plastique comprenant au moins deux compartiments destinés à recevoir des produits différents tels que des produits alimentaires par exemple, la machine comprenant des moyens de dosage d'un premier produit dans des premiers compartiments des récipients, des moyens de fermeture étanche de ces premiers compartiments, des moyens de dosage d'un second produit dans des seconds compartiments des récipients, des moyens de fermeture étanche de ces seconds compartiments, et des moyens de guidage d'au moins une bande de matière souple et étanche destinée à former des couvercles ou opercules de fermeture des compartiments précités, caractérisée en ce que ces moyens de guidage comprennent: - des moyens prévus entre les moyens de dosage du premier produit et les moyens de fermeture étanche des premiers compartiments pour amener une première bande ou partie de bande au dessus des premiers compartiments en vue de leur fermeture, - des moyens prévus en amont des moyens de dosage du second produit pour éloigner une seconde bande ou partie de bande des seconds compartiments en vue du dosage du second produit, - et des moyens agencés entre les moyens de dosage du second produit et les moyens de fermeture des seconds compartiments pour amener ladite seconde bande ou partie de bande au dessus des seconds compartiments en vue de leur fermeture. L'invention permet donc, sur une machine de thermoformage, de remplissage et de fermeture de récipients, de doser des produits différents dans des compartiments différents des récipients et d'assurer leur fermeture étanche au moyen d'une ou de plusieurs bandes de matière souple et étanche qui passent sur des moyens de guidage particuliers permettant le recouvrement et la fermeture des compartiments dans lesquels un premier produit est déjà dosé, avant qu'un autre produit ne soit dosé dans d'autres compartiments des mêmes récipients. Dans un premier mode de réalisation, la machine comprend également des moyens de découpe longitudinale d'une bande précitée en au moins deux bandes parallèles qui servent respectivement à fermer de façon étanche des compartiments différents des récipients précités. Ces moyens de découpe longitudinale de bande sont agencés en amont des moyens de guidage précités. La machine peut comprendre alors des moyens de support d'une bobine de la bande précitée, et des rouleaux de renvoi qui sont agencés entre la bobine ou les moyens de découpe et les moyens de guidage précités. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la machine comprend au moins deux bobines de bande précitée, agencées pour dérouler des bandes parallèles destinées respectivement à la fermeture de compartiments différents des récipients précités. Selon encore une autre forme de réalisation de l'invention, la machine comprend, en amont et au niveau des moyens de dosage du second produit, des moyens de relevage d'au moins un bord longitudinal d'une bande précitée pour libérer l'accès aux seconds compartiments des récipients. La partie de bande qui est ainsi relevée pour le dosage du second produit est ensuite rabattue sur les second récipients en vue de leur fermeture étanche. De façon générale, l'invention permet d'intégrer sur une machine de thermoformage, de remplissage et de fermeture de récipient des moyens permettant d'éviter tout risque de contamination mutuelle de produits différents dosés dans des compartiments différents des récipients et permettant également une fermeture étanche de ces compartiments sans discontinuité dans le déplacement ou l'avance des récipients sur la machine. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 représente très schématiquement une machine selon l'invention; Les figures 2 et 3 sont des vues de côté et de dessus respectivement d'une première forme de réalisation des moyens de dosage et de fermeture selon l'invention; Les figures 4 et 5 sont des vues de côté et de dessus respectivement d'une autre forme de réalisation de ces moyens; Les figures 6 à 12 représentent schématiquement des variantes de réalisation de l'invention. La machine de la figure 1 comprend des moyens de support d'une bobine 10 de film thermoplastique 12 et des moyens de guidage et de déplacement pas à pas du film 12 dans un poste 14 de thermoformage de récipients comprenant chacun au moins deux compartiments adjacents destinés à recevoir des produits différents tels par exemple que des produits laitiers d'une part et des produits secs d'autre part, dont le mélange ne doit être réalisé que par le consommateur, les compartiments correspondants des récipients successifs étant alignés par type de produit à recevoir parallèlement à la direction de déplacement du film 12. Le poste de thermoformage 14 est suivi d'un poste 16 de dosage d'un premier produit dans des premiers compartiments des récipients, d'un poste 18 de fermeture étanche de ces premiers compartiments, d'un poste 20 de dosage d'un second produit dans les seconds compartiments des récipients, d'un poste 22 de fermeture étanche des seconds compartiments et d'un poste 24 de découpe permettant de délivrer en sortie de machine des groupes ou "packsu 26 de récipients ou éventuellement des récipients individuels. La fermeture étanche des compartiments des récipients est assurée au moyen d'une bande ou d'un film 28 de matière souple et étanche déroulé d'une bobine 30 portée par des moyens appropriés de la machine et passant sur des rouleaux de renvoi 32 qui amènent cette bande 28 au dessus des récipients thermoformés, entre le poste 16 de dosage du premier produit et le poste 18 de fermeture des premiers compartiments des récipients. Dans les modes de réalisation de l'invention qui sont décrits et représentés dans les dessins, notamment aux figures 2 à 5, les récipients thermoformés comprennent chacun deux compartiments transversalement alignés par rapport à la direction de déplacement des récipients dans la machine, ces deux compartiments étant de tailles différentes. Par ailleurs, deux rangées parallèles de récipients sont thermoformées dans le film 12, avec une disposition qui est symétrique par rapport à l'axe longitudinal du film 12, comme on peut le voir sur les figures 3 et 5. Bien entendu, l'invention s'applique également aux cas o les récipients sont formés de façon différente dans le film 12, et aux cas o les récipients comprennent plus de deux compartiments destinés à recevoir des produits différents. Dans les figures 2 et 3 qui représentent un premier mode de réalisation de l'invention, on retrouve les moyens 16 de dosage d'un premier produit dans les premiers compartiments 34 des récipients 36, le poste 18 de fermeture étanche des premiers compartiments 34, le poste 20 de dosage d'un second produit dans les seconds compartiments 38 des récipients, le poste 22 de fermeture des seconds compartiments des récipients, la bobine 30 de bande souple et étanche 28 servant à la fermeture des compartiments des récipients et les rouleaux de renvoi 32 sur lesquels passe la bande 28 pour arriver entre le poste 16 de dosage du premier produit et le poste 18 de fermeture des premiers compartiments des récipients. Dans ce mode de réalisation, la machine comprend également des moyens 40 de découpe longitudinale de la bande 28, qui sont agencés entre la bobine 30 et les rouleaux de renvoi 32 et qui découpent la bande 28 en trois bandes parallèles, à savoir une bande centrale 42 destinée à recouvrir les premiers compartiments 34 des récipients thermoformés et deux bandes latérales 44 disposées de part et d'autre de la bande centrale 42 et destinées à recouvrir les seconds compartiments 38 des récipients thermoformés. Les trois bandes 42, 44 sortant des moyens de découpe 40 passent côte à côte sur les rouleaux de renvoi 32, puis la bande centrale 42 est amenée entre les récipients thermoformés et le poste de fermeture 18 pour l'obturation des premiers compartiments 34 des récipients, tandis que les deux bandes latérales 44 passent d'abord sur un rouleau 46 agencé en amont du premier poste de fermeture 18 et à une certaine hauteur au dessus des récipients thermoformés comme représenté en figure 2, puis sur un rouleau 48 situé en aval des moyens de dosage du second produit à la même hauteur que le rouleau 46 et sur un rouleau de renvoi 50 guidant les bandes latérales 44 entre les récipients thermoformés et les moyens 22 de fermeture des seconds compartiments 38. Les rouleaux 46, 48 et 50 sont horizontaux et orientés transversalement, et agencés à une hauteur suffisante au dessus des récipients thermoformés pour ne pas gêner le fonctionnement des moyens 18 de fermeture des premiers compartiments 34 et des moyens 20 de dosage du second produit dans les seconds compartiments 38. Le fonctionnement de cette première forme de réalisation de l'invention découle à l'évidence de ce qui précède: Un premier produit est dosé par le poste 16 dans les premiers compartiments 34 des récipients thermoformés dans le film 12, puis ces premiers compartiments sont fermés de façon étanche au poste 18 par la bande centrale 44 découpée dans la bande 28 déroulée de la bobine 30. Ensuite, le second produit est dosé au poste 20 dans les seconds compartiments 38 des récipients, les bandes latérales 44 découpées de la bande 28 étant relevées au dessus de la file de récipients, puis les seconds compartiments 38 des récipients sont fermés par les bandes 44 au poste 22. De façon classique, les bandes centrales 42 et latérales 44 peuvent être thermosoudées sur les bords des compartiments 34 et 38 pour assurer leur fermeture étanche. On constate que, dans cette première forme de réalisation, le second produit dosé dans les seconds compartiments 38 des récipients ne peut venir contaminer le premier produit dosé dans les premiers compartiments 34, ces derniers étant obturés de façon étanche lorsque les récipients sont amenés au niveau du poste 20 de dosage du second produit. En outre, l'obturation étanche des compartiments des récipients est assurée à partir d'une seule bobine 30 d'une bande 28 de matière appropriée, cette obturation se produisant sans discontinuité du déplacement des récipients dans la machine. Dans une variante de réalisation, on peut supprimer les moyens 40 de découpe de la bande 28 en trois bandes parallèles et remplacer la bobine 30 par trois bobines, l'une pour la fourniture de la bande centrale 42, les deux autres pour la fourniture des deux bandes latérales 44, cette variante de réalisation ayant l'avantage que les bandes latérales 44 d'obturation des seconds compartiments 38 des récipients peuvent être décorées de façon indépendante de la bande centrale 42 d'obturation des premiers compartiments 34 des récipients. Les figures 4 et 5 représentent une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle la fermeture étanche des compartiments 34 et 38 des récipients thermoformés est assurée à partir d'une seule bobine 30 d'une bande 28 de matière souple et étanche appropriée, comme dans le mode de réalisation des figures 2 et 3, la forme de réalisation des figures 4 et 5 ne comprenant pas de moyens 40 de découpe de la bande 28 en trois bandes parallèles, mais des moyens de relevage des bords de cette bande au dessus des seconds compartiments 38 d'une façon suffisante pour permettre le dosage du second produit dans ces seconds compartiments. Plus précisément, on trouve dans les figures 4 et 5 un rouleau 32 à extrémités tronconiques de renvoi de la bande 28 par lequel cette bande 28 est amenée au dessus des compartiments 34, 38 des récipients au niveau du poste 18 de fermeture des premiers compartiments 34, des moyens de relevage des bords de la bande 28 étant agencés en amont et en aval du poste 20 de dosage du second produit et comprenant un guide 52 agencé entre le poste 18 de fermeture des premiers compartiments 34 et le poste 20 de dosage du second produit, et un autre guide 54, semblable au premier, agencé entre le poste 20 de dosage du second produit et les moyens 22 de fermeture des seconds compartiments 38, un rouleau transversal 56 de guidage étant avantageusement prévu juste en amont du poste 22 pour assurer le rabattement des bords de la bande 28 sur les seconds compartiments 38 des récipients, en vue de l'obturation de ces seconds compartiments. Les guides 52 et 54 de relevage des bords longitudinaux de la bande 28 sont orientés transversalement au dessus de cette bande et comprennent deux fentes 60 situées au dessus des séparations entre les premiers compartiments 34 et les seconds compartiments 38 des récipients, les bords longitudinaux 62 de la bande 28 étant engagés dans ces fentes 60 pour dégager les seconds compartiments 38 en vue du dosage du second produit. Le fonctionnement de cette forme de réalisation de l'invention est le suivant: La bande 28 déroulée de la bobine 30 est amenée par les rouleaux de renvoi 32 entre les récipients thermoformés et le poste 18 de fermeture des premiers compartiments 34, et elle est soudée sur les bords des premiers compartiments 34 pour les fermer de façon étanche. Les bords longitudinaux de la bande 28 sont relevés partiellement au passage sur les extrémités tronconiques du rouleau 32 et recouvrent partiellement les seconds compartiments 38 des récipients au niveau du poste 18, puis sont relevés verticalement par passage dans les fentes 60 des guides 52 et 54, pour libérer l'accès à ces compartiments et permettre le dosage du second produit au poste 20. Ensuite, les bords longitudinaux 62 de la bande 28 sont rabattus par le rouleau 56 sur les seconds compartiments 38 et sont soudés sur les bords de ces compartiments au poste 22. De façon générale, la forme de réalisation des figures 4 et 5 présente les mêmes avantages que celle des figures 2 et 3. Les moyens représentés aux figures 6 à 9 permettent d'éviter que le relevage des bords de la bande 28, qui est en général un film de plastique souple ou d'aluminium ou d'un complexe aluminium- papier ou aluminium-papier-plastique, ne provoque la formation de lignes de pliage dans cette bande qui risqueraient de subsister après rabattement des bords et nuiraient à l'aspect du produit final, et ne provoque également un étirage des bords de la bande 28 se traduisant par une déformation plastique et permanente de celle-ci. Aux figures 6 et 7, le rouleau 32 situé entre les moyens 16 de dosage du premier produit et les moyens 18 de fermeture des premiers compartiments des récipients, est remplacé par un rouleau 66 moins long, dont la longueur est sensiblement égale à la largeur utile de bande pour la fermeture des premiers compartiments 34. Lorsque la bande 28 passe sur un tel rouleau 66, ses bords 62 se relèvent (dans la mesure o ils sont ensuite conduits dans des guides appropriés tels que 52) comme représenté en figure 7 sans provoquer un étirage élastique ou plastique de cette bande. Dans la variante de réalisation des figures 8 et 9, les rouleaux 68 utilisés ont des extrémités tronconiques 70 permettant un relevage de bords 62 de la bande 28 sans déformation plastique de celle-ci. Dans la variante de réalisation des figures 10 et 11, les guides 52, 54 supportent des rouleaux 72 libres ou entraînés en rotation assurant le relevage des bords 62 de la bande 28. Comme représenté en figure 10, les axes des rouleaux 72 peuvent être inclinés vers l'extérieur. Ils peuvent également être inclinés vers l'arrière par rapport au sens de déplacement de la bande 28 comme représenté en figure 11 pour assurer par un effet d'hélice le déplacement vers le haut des bords 62 de la bande 28. Les moyens de relevage des bords de la bande 28 peuvent aussi, en fonction de la nature de la bande, être constitués de pièces fixes 74, éventuellement réglables en position, comprenant des rampes et des fentes 76 comme représenté schématiquement en figure 12. Les bords de la bande 28 sont maintenus relevés sur toute la distance nécessaire au remplissage des compartiments non scellés, puis ils sont rabattus à plat par des rampes et des rouleaux et/ou par tout autre moyen approprié, pour la fermeture des compartiments qui viennent d'être remplis. Bien entendu, il est possible de combiner sur une même machine tous les modes de réalisation qui viennent d'être décrits ou certains d'entre eux, notamment quand la machine permet la fabrication simultanée de plusieurs récipients à plusieurs20 compartiments et le dosage de plusieurs produits dans les compartiments des récipients. REVENDICATIONS 1. Machine de thermoformage, de remplissage et de fermeture étanche de récipients en matière plastique comprenant au moins deux compartiments (34, 38) destinés à recevoir des produits différents, tels que des produits alimentaires par exemple, la machine comprenant des moyens de dosage d'un premier produit dans les premiers compartiments (34) des récipients, des moyens (18) de fermeture étanche de ces premiers compartiments, des moyens (20) de dosage d'un second produit dans les seconds compartiments (38) des récipients, des moyens (22) de fermeture étanche de ces seconds compartiments, et des moyens de guidage d'au moins une bande (28) de matière souple et étanche destinée à former des couvercles ou opercules de fermeture des compartiments (34, 38) précités, caractérisée en ce que ces moyens de guidage comprennent: - des moyens (32) prévus entre les moyens (16) de dosage du premier produit et les moyens (18) de fermeture étanche des premiers compartiments (34) pour amener une première bande ou partie de bande (28, 42) au dessus des premiers compartiments (34) en vue de leur fermeture, - des moyens (46, 52) prévus en amont des moyens (20) de dosage du second produit pour éloigner une seconde bande ou partie de bande (44, 62) des seconds compartiments (38) des récipients en vue du dosage du second produit, - et des moyens (48, 50, 54, 56) agencés entre les moyens (20) de dosage du second produit et les moyens (22) de fermeture étanche des seconds compartiments (38) pour amener ladite seconde bande ou partie de bande au dessus des seconds compartiments (38) en vue de leur fermeture. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (40) de découpe longitudinale d'une bande (28) précitée en au moins deux bandes parallèles (42, 44) servant respectivement à la fermeture des premiers et des seconds compartiments (34, 38) des récipients thermoformés. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de découpe (40) sont agencés en amont des moyens de guidage précités. 4. Machine selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de support d'une bobine (30) de la bande (28) précitée, et des rouleaux de renvoi (32) agencés entre la bobine (30) ou les moyens de découpe (40) et les moyens de guidage précités. 5. Machine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux bobines de bande précitée, agencées pour dérouler des bandes parallèles de fermeture des premiers et des seconds compartiments respectivement des récipients thermoformés. 6. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de guidage précités sont des rouleaux (32, 46, 48, 50) agencés transversalement au dessus des récipients thermoformés. 7. Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend, en amont et au niveau des moyens (20) de dosage du second produit, des moyens (52, 54, 66, 68) de relevage d'au moins un bord longitudinal (62) de la bande (28) précitée pour libérer l'accès aux seconds compartiments (38) des récipients. 8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens de relevage comprennent des guides (52, 54) comprenant des fentes (60) de passage d'au moins un bord longitudinal (62) de ladite bande (28). 9. Machine selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que les moyens de relevage comprennent 14 des rouleaux (66, 68) de guidage de la bande (28) en amont des moyens (18) de fermeture des premiers compartiments, ces rouleaux ayant des extrémités coniques (70) ou une longueur inférieure à la largeur de la bande (28) pour permettre le relevage des bords (62) de la bande sans étirage ni déformation plastique de celle-ci. 10. Machine selon une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que les moyens de relevage comprennent des cylindres (72) de guidage des bords (62) de la bande (28), les cylindres étant inclinés par rapport au sens de déplacement de la bande pour assurer un relevage de ses bords par effet d'hélice.