Brevet FR2796617A1 — publié le 20010126

La présente invention est relative à un procédé permettant de conditionner des produits alimentaires. Elle vise plus particulièrement un procédé permettant d'assurer l'emballage d'un sujet creux au sein d'une feuille, notamment en aluminium de 10 Mm environ, à la suite d'une succession d'opérations de pliages, de découpages, d'emboutissages, ce sujet étant par exemple une poule à base de chocolat provenant de moule en plastique injecté de faible épaisseur. Selon un autre aspect de l'invention, elle vise également une machine permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Ces poules présentent une forme complexe au niveau notamment d'un galbe prononcé sur les flancs et sur le dos qui en fait les distinguent fondamentalement des autres sujets de confiserie traditionnelle (lapins, cloches, oeufs, poissons, fruits de mer, personnages, animaux...) qui se présentent sous la forme globalement cylindrique. Les machines d'emballage et de conditionnement connues de l'art antérieur sont particulièrement conçues pour ce type de sujets. En effet, elles procèdent généralement toutes de la même façon : après avoir découpé à dimensions la feuille d'emballage et avoir imprimé à celle-ci une zone en cuvette pour pouvoir y déposer le sujet, l'ensemble est ensuite roulé, selon l'axe principal du sujet, les extrémités étant ensuite pliées. Ces mêmes machines connues de l'art antérieur sont inefficaces pour emballer des sujets tels que des poules ; en effet, compte tenu de leur forme complexe, leur procédé d'emballage, propre à des sujets de volume cylindrique, conduit à des risques de tension sur la pellicule d'emballage qui se déchire en raison de sa faible épaisseur et des contours propres à ce type de sujets. De plus, la pellicule d'emballage, outre sa fonction de protection, assure également un rôle décoratif. Ainsi, on a représenté sur cette pellicule les dessins des diverses parties de la poule (ailes, bec, queue, yeux, crête...), qui doivent impérativement se calquer lorsque le sujet est emballé, au niveau exact de la zone considérée du sujet, sous peine de voir le sujet mis au rebut. La présente invention vise donc à pallier ces inconvénients, en proposant une machine permettant d'emballer ou de conditionner des sujets à profils complexes, tels que des poules, au sein d'une pellicule d'emballage de très fine épaisseur donc ne disposant pas d'une résistance mécanique importante, tout en conciliant des contraintes liées à une production industrielle de très grande série (cadence élevée) et des impératifs de présentation esthétique. A cet effet, le procédé permettant d'assurer l'emballage d'un sujet au sein d'une feuille de faible épaisseur, objet de l'invention, se caractérise en ce qu'il consiste à acheminer ladite feuille en direction d'un dispositif de mise en conformation, permettant de réaliser une zone de pliage sensiblement selon l'axe médian de la feuille, puis à procéder à un découpage de la feuille en une pluralité de portions selon un pas déterminé, chacune de ces portions de feuille étant alors mise en forme grâce à une succession d'opérations de poinçonnage et de matriçage, en vue d'obtenir une portion de feuille épanouie qui est par la suite déposée au sein d'au moins un réceptacle, ledit réceptacle étant alors alimenté en sujets, l'ensemble étant alors soumis à une succession d'opérations de pliage/découpage en vue d'obtenir l'emballage final du sujet. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures - la figure 1 est une vue en coupe et en élévation latérale du dispositif de mise en conformation ; - la figure 2 est une vue de dessus et en coupe de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe et en élévation latérale au niveau des bras presseurs ; - la figure 4 est une vue en coupe et en élévation latérale au niveau de l'organe de pliage proprement dit ; - la figure 5 est une vue en perspective d'une portion de feuille d'emballage telle qu'obtenue en aval du dispositif de mise en conformation ; - les figures 6, 7, 8, 9 et 10 illustrent les différentes phases du cycle de fonctionnement des organes permettant d'emballer un sujet, notamment en forme de poule ; - la figure 11 illustre la phase de retrait de la feuille déployée avant sa mise en position dans un réceptacle ; - la figure 12 est une vue en perspective illustrant schématiquement le positionnement du sujet au sein de sa feuille d'emballage, l'ensemble étant posé dans un réceptacle ; - les figures 13, 14, 15, 16, 17 et 18 illustrent les différentes phases de pliage/découpage. Selon un mode préféré de réalisation d'une machine permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, celle-ci comporte en amont, par rapport au sens de défilement d'une feuille d'emballage 1 pour sujets en chocolat, un dévidoir 2 d'une bobine de feuille d'emballage qui déroule ladite feuille en continu et grâce à une pluralité d'organes de guidage 3 tels que des rouleaux en direction d'un dispositif de mise en conformation. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ce dispositif de mise en conformation (on pourra se reporter aux figures 1, 2, 3, 4, 5) comprend une partie formant un pied 4 et supportant un organe de pliage 5. celui-ci comporte une partie en forme de dièdre 6, positionnée particulièrement dans le plan de défilement de la feuille d'emballage 1, dont l'une 7 des extrémités est sensiblement d'une largeur similaire à la largeur de la feuille et l'autre extrémité 8 est de largeur réduite, de manière à conformer entre ces deux extrémités des parois latérales inclinées 9. De part en part de ces parois inclinées 9, est disposée une pluralité de bras presseurs 10 solidaires du bâti de la machine, dont les extrémités libres appuient de part et d'autre de la face externe et de la face interne des parois latérales de la feuille 1 en défilement et sensiblement également au niveau des parois inclinées 9 du dièdre 6. De cette façon, la feuille de papier à partir de l'aplomb du dièdre 6 de largeur réduite 7, est dirigée, grâce à ces bras presseurs 10, vers une seconde partie 11 du dispositif de mise en conformation. Cette seconde partie il de largeur réduite du dispositif de mise en conformation située dans le prolongement de l'une 7 des extrémités du dièdre 6, est positionnée selon un plan incliné par rapport au plan du dièdre 6. Une pluralité de disques presseurs 12 positionnés de chaque côté de la seconde partie il du dispositif de mise en conformation, procède alors à un pinçage de la feuille d'emballage 1 autour de cette seconde partie 7 (cf. figure 4), de manière à créer un pli ou une réservation de matière, en accordéon, sensiblement dans la zone médiane de la feuille d'emballage 1. Lorsque cette feuille 1, toujours en défilement continu, débouche en sortie de cette étape de mise en conformation, elle dispose alors d'un format réduit, notamment dans sa dimension en largeur, par rapport à celle qu'elle avait initialement. On pourra se reporter à la figure 5 qui illustre le pliage de la feuille d'emballage 1 ainsi obtenu en sortie du dispositif de mise en conformation. La feuille d'emballage 1 est alors reprise et véhiculée grâce à une pluralité d'organes de guidage 3 (rouleaux) vers une unité de découpe 13. Un organe tranchant procède alors à un découpage selon une direction sensiblement perpendiculaire au sens de défilement de la feuille et selon un pas déterminé. Le choix de la valeur du pas est déterminé par le gabarit de l'objet dont on veut assurer l'emballage et par des conditions d'essai qui conditionnent un rebut minimal de papier. Durant tout le trajet des feuilles de papier d'emballage ainsi découpées, celles-ci sont supportées par des moyens de transport 14 tels que notamment un tapis roulant ou des pinces latérales qui maintiennent la feuille de papier dans le plan de défilement. La portion de feuille d'emballage découpée 1, présentant sa zone de pliage sensiblement selon son axe médian et particulièrement selon une direction parallèle au sens de défilement, se positionne en dessous d'un poinçon 15. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ce poinçon 15 supporté par une pluralité de moyens de déplacement 16, notamment du type vérins, reliés au bâti de la machine, est muni d'une partie centrale 17 et de part et d'autre de celle-ci, de parties latérales 18 juxtaposées. Le poinçon 15 en trois parties comporte un gabarit et une enveloppe externe qui correspondent sensiblement au profil et au volume du sujet dont on veut assurer l'emballage. Ainsi, pour un sujet en forme de poule, le poinçon aura une forme de selle inversée. En outre, les mouvements de la partie centrale 17 du poinçon 15 imprimés par les moyens de déplacement 16, sont simultanés aux déplacements de ventouses 19 positionnées de part et d'autre des parties latérales 18 du poinçon 15 et sensiblement dans le plan médian correspondant à la zone de pliage réalisée sur la feuille d'emballage 1. On pourra se reporter aux figures 6, 7, 8, 9, 10 et 11. Ainsi, sur la figure 6, qui correspond en fait à la position de repos du poinçon 15, la feuille 1 venant d'être pliée et découpée lors des étapes précédentes, se présente en regard de la zone de travail du poinçon 15. On procède alors (cf. figure 7) à un mouvement de translation verticale de la partie centrale du poinçon 17 et des ventouses 19 qui viennent se positionner au contact de la feuille 1. La partie centrale 17 du poinçon 15 étant pourvue d'une pluralité d'orifices 20 reliés, soit à une source d'aspiration, soit à une source de soufflage, lors de la descente de cette partie de poinçon, on procède à un branchement de ces orifices 20 sur la source d'aspiration de manière à créer une zone de maintien, lors de l'établissement du contact entre la face externe du poinçon 15 et la surface de la feuille 1. Parallèlement, les ventouses 19 se positionnent aux extrémités des parois transversales de la feuille 1 et sensiblement au niveau de la zone de pliage. Dans cette position, la feuille 1 ainsi maintenue par les ventouses d'extrémité 19, peut être descendue dans une matrice 21 présentant une forme complémentaire au gabarit du poinçon 15. Dans cette configuration (se référer aux figures 8, 9 et 10), on procède alors à une translation verticale du poinçon central 15 et des ventouses 19 afin de venir plaquer la feuille 1 sur la face interne de la forme réalisée dans la matrice 21. Puis, d'autres moyens de déplacement 16 (vérins) solidaires des parties latérales 18 du poinçon 15 et du bâti de la machine, permettent d'exercer sur ceux-ci un mouvement de translation verticale afin de venir au contact de la feuille de papier au sein de la matrice 21 (cf. figure 9) . Les parties latérales 19 du poinçon 15 étant également pourvues d'une pluralité de seconds orifices 22 reliés, comme pour les premiers orifices 20 de la partie centrale 17 du poinçon 15, à une source d'aspiration ou à une source de soufflage, on procède, quand les parties latérales 18 juxtaposées amènent la feuille de papier d'emballage 1 sur les flancs de la matrice 21, à un soufflage grâce aux orifices 22 d'un courant de fluide gazeux (air) de manière à provoquer l'épanouissement de la feuille 1 au sein de la matrice 21. Lors de la descente des parties latérales 18 du poinçon 15 en direction de la matrice 21, on cesse d'alimenter les ventouses 19 d'extrémité de manière à favoriser, lors du soufflage, le déploiement de la feuille. Grâce à l'action conjuguée du soufflage et de la forme appropriée de la matrice 21 (et celle de la forme complémentaire des poinçons 15), la feuille prédécoupée 1 se plaque contre les parois de la matrice 21 et épouse les contours de celle-ci. La zone de pliage qui a été réalisée en amont de la machine prend alors un rôle déterminant dans l'épanouissement de la feuille 1. En effet, les dimensions de la feuille et spécialement son épaisseur, notamment d'une dizaine de microns, rendent celle-ci très fragile et particulièrement sensible aux risques de déchirement. C'est pourquoi la zone de pliage constituée dans la zone médiane et sensiblement dans l'axe de déplacement de la feuille, permet dans les zones où l'épanouissement est le plus conséquent, de fournir une "réserve" de papier qui se détend lors du soufflage. Ainsi, les zones en relation avec les parties latérales 18 du poinçon 15, correspondent en fait à des zones où l'épanouissement de la feuille d'emballage 1 est le plus prononcé, et qui nécessitent donc le recours à une "réserve" de papier pour éviter le déchirement, cette "réserve" venant en fait des zones de pliage en accordéon. Lorsque la portion de feuille d'emballage 1 est totalement déployée dans la matrice 21, celle-ci se trouve plaquée en raison du soufflage au travers des orifices 22 contre les parois de la matrice 21, on procède alors à la descente des parties latérales 18 du poinçon 15 ainsi que des ventouses 19 d'extrémité, de manière à venir plaquer ou presser la feuille d'emballage entre la face interne de la matrice et les parois externes des trois parties du poinçon (cf. figure 10). On agit alors sur le système d'aspiration de manière à connecter les orifices 20, 22 de la partie centrale 17 et des parties latérales 18 du poinçon 15 afin que la feuille d'emballage 1 se décolle de la paroi de la matrice 21 et se plaque contre l'enveloppe du poinçon 15. On actionne ensuite les moyens de déplacement 16 (vérins) afin de provoquer un mouvement de translation verticale de sens contraire, ce qui extrait la feuille de la matrice 21 (cf. figure 11). L'ensemble est déplacé, grâce à des moyens appropriés solidaires du bâti de la machine et du poinçon 15, au- dessus d'un moule ou réceptacle 23 (en variante, c'est le moule qui est amené en dessous du poinçon). Le poinçon 15 dépose la forme de papier 1 dans le réceptacle 23, cette opération s'effectuant notamment grâce à une action conjointe des moyens de déplacement 16 (mouvement de translation verticale) et du soufflage à travers les orifices 20, 22. A ce stade, la cinématique du poinçon est apte à se saisir de nouveau d'une portion de feuille d'emballage 1 munie de son pliage central et à recommencer l'ensemble des étapes permettant la mise en conformation d'une feuille d'emballage telle que décrite précédemment. On peut également prévoir que le réceptacle à sujet est en fait disposé sur un tourniquet (non représenté sur les figures) comportant une pluralité de réceptacles, qui sont alimentés par une succession de cycles du poinçon. De même, afin d'augmenter les cadences et particulièrement de favoriser la réalisation d'étapes en temps masqué, la machine faisant l'objet de l'invention comporte une pluralité de poinçons 15 qui acheminent chacun une portion de feuille d'emballage en direction de la pluralité de réceptacles 23 du tourniquet. Lorsque la feuille est positionnée dans son réceptacle et que le poinçon s'est retiré, l'utilisateur ou un automate d'approvisionnement peut disposer le sujet 24, notamment en chocolat, et préférentiellement dans ce cas particulier en forme de poule, sur la feuille d'emballage 1 préalablement disposée dans le réceptacle 23. Cependant, il conviendra de positionner le sujet 24 selon son orientation adéquate étant donné que la feuille d'emballage comporte sur sa face en recto des motifs imprimés (dessin des yeux, du bec, des ailes, de la queue, de la crête...) qui doivent concorder avec les zones correspondantes du sujet (cf. figure 11). Le tourniquet à sujet 24 chemine alors au travers d'une pluralité de sections de pliage/découpage formées de galets presseurs positionnés selon des angles déterminés, de manière à réaliser un emballage complet du sujet. Ces diverses sections de pliage/découpage sont illustrées aux figures 12, 13, 14, 15, 16 et 17. Ainsi, sur la figure 12, on procède au rapprochement des zones latérales de papier qui ne sont pas au contact du sujet. Sur la figure 13, il s'agit d'une phase de découpe des parties préalablement rapprochées afin de n'en conserver qu'une zone strictement nécessaire à l'établissement de plis. Sur la figure 14, on procède à un pliage à 90 des bords latéraux. Sur la figure 15, le pliage à 90 est rabattu afin de former un pli à 180 par rapport à la position définie sur la figure 14. Les figures 16 et 17 définissent les phases de pliage finales avant extraction du sujet complètement emballé et prêt à être conditionné. L'invention telle que décrite précédemment offre de multiples avantages car elle permet notamment de procéder à l'emballage, sous des cadences de cycle élevées, de sujets de profil complexe tels que des poules, tout en garantissant des critères de qualité optima, particulièrement quant au positionnement adéquat entre les motifs pré-imprimés sur le recto de la feuille d'emballage et les parties correspondantes du sujet qui auparavant nécessitaient un nombre important d'opérations manuelles, et par conséquent un grand nombre d'opérateurs. I1 demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés ci-dessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Procédé permettant d'assurer l'emballage d'un sujet (24) au sein d'une feuille (1) de faible épaisseur, caractérisé en ce qu'il consiste à acheminer ladite feuille en direction d'un dispositif de mise en conformation, permettant de réaliser une zone de pliage sensiblement selon l'axe médian de la feuille (1), puis à procéder à un découpage de la feuille en une pluralité de portions selon un pas déterminé, chacune de ces portions de feuille étant alors mise en forme grâce à une succession d'opérations de poinçonnage et de matriçage, en vue d'obtenir une portion de feuille épanouie qui est par la suite déposée au sein d'au moins un réceptacle (23), ledit réceptacle étant alors alimenté en sujets (24), l'ensemble étant alors soumis à une succession d'opérations de pliage/découpage en vue d'obtenir l'emballage final du sujet. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour réaliser la mise en conformation de la feuille, on exerce, lors du défilement de la feuille, un mouvement de pression au niveau d'une zone située de part et d'autre de l'axe de la feuille, en vue de la diriger vers une zone pourvue d'une pluralité de disques presseurs (12) permettant d'imprimer à la feuille en circulation une pluralité de plis, sensiblement selon l'axe médian de la feuille. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la succession d'opérations de poinçonnage et de matriçage consiste - à exercer un mouvement de translation verticale sur une partie centrale (17) d'un poinçon (15), notamment en trois parties, et de ventouses (19), l'ensemble venant alors se positionner au contact de la feuille ; - à connecter des orifices (20) de la partie centrale (17) du poinçon (15) et des ventouses (19) à une source d'aspiration de manière à créer une zone de maintien, lors de l'établissement du contact entre la face externe du poinçon (15) et la surface de la feuille (1), les ventouses (19) se positionnant en même temps au niveau des extrémités des parois transversales de la feuille (1) et sensiblement au niveau de la zone de pliage ; - à positionner la feuille ainsi maintenue par les ventouses (19) d'extrémité, au-dessus d'une matrice (21) présentant une forme complémentaire au gabarit du poinçon ; - à exercer un mouvement de translation verticale du poinçon central (17) et des ventouses (19) afin de venir plaquer la feuille sur la face interne de la forme réalisée dans la matrice (21) ; - à exercer un mouvement de translation verticale des parties latérales (17) du poinçon (15), afin de venir au contact de la feuille de papier (1) au sein de la matrice (21) ; - à connecter des orifices (20, 22) réalisés à la fois sur la partie centrale (17) et sur les parties latérales (18) du poinçon (15) à une source de soufflage de manière à provoquer l'épanouissement de la feuille (1) au sein de la matrice. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pour ôter la feuille d'emballage déployée (1) au sein de la matrice (21), on positionne les parties du poinçon à l'intérieur de la matrice (21) grâce à des moyens de déplacement (16) et on procède à une connexion à une source d'aspiration des divers orifices (20, 22) réalisés sur le poinçon (15), afin que la feuille d'emballage (1) se décolle de la paroi de la matrice (21) et se plaque contre l'enveloppe du poinçon, puis on actionne les moyens de déplacement afin de provoquer un mouvement de sens contraire, ce qui extrait la feuille de la matrice. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que pour déposer la forme de papier dans le réceptacle (23), on effectue une action conjointe au niveau des moyens de déplacement (16) et au niveau du soufflage à travers les orifices (20, 22) du poinçon (15). 6 - Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le dispositif de mise en conformation comprend une partie formant un pied (4) et supportant un organe de pliage (5). 7 - Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'organe de pliage (5) comporte une partie en forme de dièdre (6), positionnée particulièrement dans le plan de défilement de la feuille d'emballage (1), dont l'une (7) des extrémités est sensiblement d'une largeur similaire à la largeur de la feuille (1) et l'autre extrémité (8) est de largeur réduite, de manière à conformer entre ces deux extrémités des parois latérales inclinées (9). 8 - Installation selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que, de part en part des parois inclinées (9) du dièdre (6), est disposée une pluralité de bras presseurs (10) solidaires du bâti de l'installation, dont les extrémités libres appuient de part et d'autre de la face externe et de la face interne des parois latérales de la feuille (1) en défilement, et sensiblement également au niveau des parois inclinées (9) du dièdre (6). 9 - Installation selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que la seconde partie (11) du dispositif de mise en conformation est de largeur réduite et située dans le prolongement de l'une des extrémités (8) du dièdre (6) et est positionnée selon un plan incliné par rapport au plan du dièdre (6). 10 - Installation selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que le poinçon (15) comporte au moins trois parties, une partie centrale (17) et deux parties latérales (18), ces parties pouvant avoir des mouvements respectifs l'une par rapport à l'autre grâce à des moyens de déplacement (16) solidaires du bâti de l'installation, les parties du poinçon étant par ailleurs pourvues d'une pluralité d'orifices (20, 22) connectés, soit à une source d'aspiration, soit à une source de soufflage.