Brevet FR2809084A1 — publié le 20011123

La présente invention concerne un procédé de fabrication de récipients séparés remplis et fermés. De tels procédés et dispositifs sont connus comme des pro- cédés et dispositifs de formage, de remplissage et de fermeture (parfois également appelés procédés et dispositifs FFS); ces moyens sont utilisés par exemple pour l'emballage de produits alimentaires. Lors de la fabrica- tion de récipients remplis et fermés, selon un tel procédé FFS classique, on réalise tout d'abord un ensemble ou combinaison comprenant plu- sieurs récipients distincts dont le côté supérieur est ouvert; ces récipients o0 distincts sont reliés par une couche de matière correspondant à une paroi, dans le plan horizontal défini par l'arête supérieure des parois des réci- pients. Les différents récipients séparés intégrés dans cet ensemble de ré- cipients reçoivent alors leur contenu puis ils sont fermés ou scellés de manière étanche au gaz et/ou au liquide, en reliant l'épaisseur de matière de la paroi horizontale avec une feuille ou film de scellement, appliqué sur cette épaisseur de matière formant la paroi, avec des cordons de scelle- ment ou de soudures prévus chaque fois à la périphérie des ouvertures des récipients. Au cours de cette étape du procédé on peut avoir un déca- lage entre l'ouverture du récipient et le cordon de scellement si bien que l'étanchéité du scellement n'est pas toujours garantie. Ensuite, on sépare les différents récipients de l'ensemble. Au cours de cette dernière étape d'un procédé FFS classique, on sépare les différents récipients reliés par la couche de matière de la paroi en les dégageant de la combinaison par es- tampage simultané de tous les récipients formant une collerette pour cha- que récipient, le long d'une ligne de séparation au niveau du bord extérieur du cordon de soudure de chaque récipient. Lors de cet estam- page des différents récipients, on rencontre toutefois des irrégularités parfois considérables d'alignement de l'ouverture des récipients, par rap- port au cordon de soudure ou au bord de collerette. Le degré du décalage entre le cordon de scellement et le bord de la collerette dépend de diffé- rents facteurs comme par exemple la nature et l'épaisseur de la feuille formant le fond, le comportement de la feuille à la rétraction, la nature de l'application de la feuille (film), le format, l'étirement. La présente invention a pour but de remédier à ces incon- vénients et se propose de développer un procédé et un dispositif permet- tant de fabriquer des récipients remplis, fermés ou scellés et dont le bord de la collerette soit à une distance régulière du cordon de soudure et dont ce cordon de soudure soit à une distance régulière de l'ouverture du réser- voir. A cet effet l'invention concerne un procédé du type défini ci- dessus, caractérisée par les étapes suivantes: a) fabrication de récipients remplis et fermés, reliés au niveau de leur plan horizontal défini par le bord supérieur des parois de récipient par une couche de matière de paroi formant une bande de récipients et dont les ouvertures sont fermées ou scellées à l'aide d'un film de scel- lement placé sur la couche de matière de paroi, avec un cordon de scellement chaque fois le long de la périphérie des ouvertures des réci- pients, b) une séparation grossière des différents récipients de la bande de réci- pients, c) mise en place des différents récipients 12 dans un moyen de guidage, d) réalisation d'une découpe fine ou estampage d'une collerette de réci- pient, notamment le long d'une ligne de séparation à la périphérie du cordon de scellement de chaque récipient séparé, les différents récipients séparés étant positionnés et/ou alignés de ma- nière fixe en position à l'aide du moyen de guidage par rapport à un ou- til de découpe fine. L'invention concerne également un procédé caractérisé par les étapes suivantes: a) fabrication de récipients remplis reliés au niveau du plan horizontal défini par le bord supérieur des parois de récipient par une couche de matière de paroi pour former une bande de récipient, b) séparation grossière des différents récipients de la bande de récipients, c) mise en place des différents récipients dans un moyen de guidage, d) fermeture ou scellement des différents récipients séparés avec un film de scellement placé sur la couche de matière de paroi et recouvrant l'ouverture du récipient le long d'un cordon de scellement prévu sui- vant la périphérie de l'ouverture du récipient, les différents récipients étant positionnés et/ou alignés de manière fixe en position par rapport au dispositif de scellement par le moyen de guidage et, e) réalisation d'une découpe fine ou estampage d'une collerette de réci- pient le long d'une ligne de séparation à la périphérie du cordon de scellement des récipients séparés, les récipients séparés étant positionnés et/ou alignés de manière fixe en position à l'aide du moyen de guidage par rapport à un outil de dé- coupe fine. Selon un premier procédé de l'invention, on fabrique d'abord des différents récipients, fermés, remplis, reliés en une combinai- son ou un ensemble de récipient. Les différents récipients de cet ensemble sont reliés par l'arête supérieure de leur paroi, dans un plan horizontal, par une couche de matière de paroi; les ouvertures des récipients sont fermées ou scellées à l'aide d'un film de scellement, appliqué sur la couche de matière de paroi, le long de la périphérie des ouvertures des récipients. Selon l'invention, ensuite on réalise une séparation gros- sière des différents récipients pour les enlever de l'ensemble. Cette sépa- ration grossière consiste avantageusement à couper, à matricer ou à appliquer un autre procédé de séparation pour diviser la couche de ma- tière de paroi et le film de scellement suivant des découpes grossières, qui sont principalement rectangulaires ou rondes mais peuvent également avoir d'autres formes. Chacune des découpes entoure précisément un récipient. Un alignement centré ou central de la forme de la découpe grossière ou de l'ouverture du récipient et/ou du cordon de scellement n'est pas néces- saire dans cette étape. Ainsi, au cours de cette première étape partielle, on peut procéder avec des moyens simples comme par exemple la découpe ou l'estampage de coupe parallèle et perpendiculaire pour séparer les diffé- rents récipients de l'ensemble qui les réunissait. Au cours de l'étape suivante du procédé, on place les réci- pients séparés dans un moyen de guidage et on fixe ainsi leur position. Ce moyen de guidage peut être réalisé en une ou plusieurs parties et il vient prendre au niveau du fond et/ou de la zone de paroi de chaque récipient séparé. De manière avantageuse, le moyen de guidage peut se régler sur différentes tailles de récipient. Ensuite, on aligne le réservoir distinct, fixé dans le moyen de guidage, par rapport à un outil de découpe fine et ensuite on estampe une collerette de récipient à la forme souhaitée le long d'une ligne de coupe à la périphérie du cordon de scellement. L'outil de découpe fine peut par exemple être aligné sur le centre de l'ouverture du récipient et/ou le centre du cordon de scellement à l'aide d'un moyen de guidage de façon à positionner une ligne de coupe, exactement à une distance prédétermi- née du cordon de scellement. Grâce à cet alignement des différents réci- pients ou du dispositif de découpe fine, à l'aide du moyen de guidage, on évite tout décalage entre la ligne de coupe et l'ouverture du récipient et on obtient ainsi une collerette de récipient de forme régulière. Le procédé selon l'invention permet de répondre à une exi- gence esthétique et il évite des découpes défectueuses par exemple l'endommagement du cordon de scellement par l'opération de découpe. Selon un autre développement du procédé de l'invention, on fabrique tout d'abord des récipients séparés, remplis, réunis en un en- semble de récipients en procédant de manière connue. La séparation gros- sière des récipients isolés par rapport à l'ensemble et la mise en place de chaque récipient dans un moyen de guidage se fait toutefois avant la fer- meture ou le scellement des récipients séparés. Dans cette variante de procédé le récipient séparé placé dans le moyen de guidage peut être ali- gné de manière précise par rapport au dispositif de scellement de sorte qu'à la fermeture ou au scellement de chaque récipient séparé, il n'y aura pas de décalage ou seulement un très faible décalage du cordon de scelle- ment par rapport à l'ouverture du récipient. Dans l'étape suivante, comme indiqué ci-dessus, après l'alignement du récipient séparé, placé dans le moyen de guidage, par rapport à un outil de découpe fine, on aura l'opération de découpe fine ou d'estampage de la collerette du récipient. Les procédés décrits ci-dessus conviennent tout particuliè- rement pour la fabrication de récipients ayant un bord supérieur recourbé vers l'extérieur. Dans la fabrication de ce type de récipients, il est particu- lièrement important notamment à la séparation des différents récipients de l'ensemble, d'avoir une coupe exacte le long d'une rainure entourant l'ouverture du récipient. L'invention concerne également un dispositif pour la fabri- cation de récipients séparés remplis et scellés, du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'il comprend: - une installation de formage travaillant de manière notamment asepti- sée, en particulier une machine de formage, de remplissage et de scel- lement pour fabriquer une bande de récipients, - une installation de remplissage pour remplir les différents récipients, - un dispositif de scellement pour sceller les ouvertures des récipients avec un film de scellement, - un dispositif de séparation grossière pour séparer les différents réci- pients de la bande de récipients, - un dispositif de découpe fine pour la découpe fine ou l'estampage d'une collerette de récipient et au moins un moyen de guidage pour recevoir les différents récipients et pour aligner les récipients séparés par rap- port au dispositif de découpe fine et/ou au dispositif de scellement. A côté des installations connues en soi pour la fabrication d'un ensemble de récipient, le remplissage et le scellement des différents récipients, le dispositif selon l'invention comprend un dispositif de sépara- tion grossière pour séparer les différents récipients par rapport à l'ensemble, et un dispositif de découpe fine pour découper de manière pré- cise ou estamper de manière précise une collerette de récipient au niveau de chaque ouverture de récipient le long d'une ligne de séparation à la pé- riphérie du cordon de scellement. Selon l'invention, il est prévu au moins un moyen de gui- dage servant à recevoir de manière fixe en position, chaque récipient. Ce moyen de guidage est avantageusement réglable pour s'adapter aux diffé- rentes tailles et formes de récipients. A l'aide du moyen de guidage on peut aligner un récipient placé dans le moyen de guidage par rapport à l'outil de scellement du dis- positif de scellement et/ou de l'outil de découpe fine d'un dispositif de dé- coupe fine. De manière avantageuse, les outils de scellement ou les ou- tils de découpe fine sont centrés par rapport à l'ouverture du récipient, et peuvent être réglés selon la géométrie souhaitée pour le cordon de scelle- ment par rapport à l'ouverture du récipient et/ou pour la ligne de coupure par rapport au cordon de scellement. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre une étape de procédé pour la séparation grossière de récipients individuels à partir d'une bande de récipients scellés, selon une vue en perspective, schématique, - la figure 2 montre une coupe transversale d'un récipient séparé dans une étape du procédé de découpe fine, - la figure 3 est une vue de dessus d'un récipient séparé fabriqué selon l'état de la technique, - la figure 4 est une vue en coupe transversale du récipient séparé de la figure 3, - la figure 5 montre un récipient séparé avec un bord supérieur rabattu vers l'extérieur, en coupe transversale pendant l'étape de procédé dé- crite à la figure 2, - la figure 6 montre un récipient séparé avec un bord recourbé vers l'extérieur, en coupe transversale, avant et après l'étape de procédé se- lon la figure 2. Selon la figure 1, à gauche on a une bande ou combinaison de récipients 10 comprenant quatre récipients 12 dont le côté supérieur est ouvert, et ayant un fond circulaire 15 et une paroi cylindrique 13. Les récipients 12 peuvent avoir évidemment n'importe quelle autre forme comme par exemple une forme de demi-sphère, de tronc de cône, de pa- rallélépipède. Les différents récipients 12 sont réunis dans une bande de récipients 10 suivant une trame; ils sont reliés par une couche de matière de paroi 14, passant dans un plan horizontal à la hauteur de l'ouverture de récipient. Les ouvertures de récipient 18 et la couche de matière de pa- roi 14 sont recouverts d'un film de scellement relié suivant des cordons de scellement 20 (ou cordon de soudure) au niveau des bords de l'ouverture à la couche de matière de paroi 14 par une liaison étanche au gaz et/ou au liquide. Dans le présente exemple de réalisation, les cordons de scellement 20 et les ouvertures de récipient 18 ont une forme circulaire. Ensuite, on effectue une séparation grossière des différents récipients 12 de la bande de réception 10 (figure 1 à droite). Selon un exemple de réalisation préférentiel, cette séparation des récipients 12 se fait par découpe ou estampage de la couche de matière de paroi et de la feuille de scellement 14, 16 suivant des découpes grossières rectangulai- res 22. Les découpes grossières 22 peuvent également avoir une autre forme. C'est ainsi que l'on peut par exemple envisager une découpe gros- sière circulaire dans la couche de matière de paroi et de film de scellement 14, 16; le diamètre du segment de découpes grossières 22 doit être signi- ficativement plus grand que celui de l'ouverture 18 du récipient. Au cours de cette étape de procédé il n'est pas nécessaire d'avoir un guidage exact de la coupe. La figure 2 montre le déroulement d'une opération consé- cutive de découpe fine; un récipient séparé 12 avec une collerette plane 26 est estampé par un dispositif de découpe fine comportant un outil de découpe fine 32 dans un récipient séparé découpé grossièrement, recou- vert d'un film de scellement (non représenté). Le récipient séparé découpé grossièrement est placé avant de séparer la zone périphérique 24 qui dé- borde de la découpe grossière 22 par rapport à la collerette 26 du récipient dans un moyen de guidage 28. Le moyen de guidage 28 peut être en une ou plusieurs parties; il se règle avantageusement à la taille et à la forme du récipient traité de façon que le récipient séparé découpé grossièrement, se place exactement et fermement dans le moyen de guidage 28. On réa- lise ainsi un alignement précis du récipient séparé découpé grossièrement par rapport à un outil de découpe fine 32 du dispositif de découpe fine. Les outils de découpe fine séparent les zones de bord 24 des découpe grossière 22 de la couche de matière de paroi et du film de scellement 14, 16 pour avoir une collerette 26, de largeur régulière, s'écartant horizonta- lement de l'ouverture 18 du récipient, et qui entoure le cordon de scelle- ment 20 du segment de film de scellement 30 de la couche de scellement (non représentée). A titre de comparaison, les figures 3 et 4 montrent en vue de dessus et en coupe un récipient séparé 12, réalisé selon l'état de la technique. Comme dans le procédé FFS connu, on réalise à la fois le scel- lement et l'estampage de la collerette du récipient 26, directement dans la bande de récipients 10 (selon la figure 1) le positionnement du cordon de scellement 20 et le soudage de la collerette de récipient 26 sont soumis fréquemment à des décalages considérables du centre du cordon de scel- lement 20 réalisé suivant une forme circulaire dans cet exemple et de la ligne de séparation ou du centre 19 de l'ouverture 18 du récipient. Le présent procédé convient tout particulièrement pour fa- briquer des récipients séparés 12 selon les figures 5 et 6 avec des colle- rettes 36 recourbées vers le bas. Dans ce cas, la bande de récipients 10 (selon la figure 1) et les récipients séparés découpés grossièrement sont ensuite réalisés pour qu'à la périphérie du cordon de scellement 20, qui entoure l'ouverture 18 du récipient, une gorge ou rainure 34 soit formée dans la couche de matière de paroi 14. Un tel récipient séparé découpé grossièrement, donne un récipient séparé 12 avec une collerette 36 re- courbée vers le bas, la découpe précise le long de la zone inférieure de la paroi 38 de la rainure 34 étant guidée le long de la paroi 13 du récipient. Un tel guidage précis de la découpe est rendu possible selon l'invention par le réglage fixé en position du récipient séparé après découpe grossière dans un moyen de guidage 28 (figure 5 en haut et au milieu) comme cela a déjà été décrit en liaison avec la figure 2. Le récipient séparé découpé grossièrement, positionné de manière fixe dans le moyen de guidage 28, est aligné par rapport à un outil de découpe fine 32 dans la position sou- haitée (dans cet exemple la position est centrée) si bien que l'outil de dé- coupe fine peut réaliser la découpe souhaitée sans risquer de décalage. On obtient ainsi un récipient séparé 12 avec une collerette recourbée vers le bas dont la réalisation est particulièrement régulière. La figure 6 montre à gauche un récipient séparé venant d'une découpe grossière et à droite le récipient séparé 12 correspondant, " terminé " dont la collerette 36 est recourbée vers le bas. Il apparaît ainsi clairement en particulier dans ce type de récipient qu'il faut une disposi- tion précise du cordon de scellement 20 au bord supérieur de la paroi 13 du récipient et que la conduite de la découpe de la dernière étape du pro- cédé ne permet que très peu de jeu pour que la ligne de séparation 40 se trouve précisément dans la zone de la paroi 38 de la gorge 34 voisine de la paroi 13 du récipient. Le procédé selon l'invention permet ainsi dans une disposi- tion relativement simple, la fabrication de récipients remplis et scellés dans une bande de récipients, les formes de récipient étant prises en compte et dont la fabrication nécessite le respect de la précision de la con- duite de la découpe. Pour chaque forme de récipient, le procédé selon l'invention réduit au minimum le risque de produits mal coupés. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de fabrication de récipients séparés (12) remplis et fermés, comprenant les étapes suivantes: a) fabrication de récipients (12) remplis et fermés, reliés au niveau de leur plan horizontal défini par le bord supérieur des parois de récipient (13) par une couche de matière de paroi (14) formant une bande de réci- pients (10) et dont les ouvertures (18) sont fermées ou scellées à l'aide d'un film de scellement (16) placé sur la couche de matière de paroi (14), avec un cordon de scellement (20) chaque fois le long de la péri- phérie des ouvertures (18) des récipients, b) une séparation grossière des différents récipients (12) de la bande de récipients (10), c) mise en place des différents récipients 12 dans un moyen de guidage (28), d) réalisation d'une découpe fine ou estampage d'une collerette de réci- pient (26, 36), notamment le long d'une ligne de séparation (40) à la pé- riphérie du cordon de scellement (20) de chaque récipient séparé (12), les différents récipients séparés (12) étant positionnés et/ou alignés de manière fixe en position à l'aide du moyen de guidage (28) par rapport à un outil de découpe fine (32). 2 ) Procédé de fabrication de récipients séparés (12) remplis et fermés, comprenant les étapes suivantes: a) fabrication de récipients remplis (12) reliés au niveau du plan horizontal défini par le bord supérieur des parois de récipient (13) par une couche de matière de paroi (14) pour former une bande de récipient (10), b) séparation grossière des différents récipients (12) de la bande de réci- pients (10), c) mise en place des différents récipients (12) dans un moyen de guidage (28), d) fermeture ou scellement des différents récipients séparés (12) avec un film de scellement (16) placé sur la couche de matière de paroi (14) et recouvrant l'ouverture du récipient (18) le long d'un cordon de scelle- ment (28) prévu suivant la périphérie de l'ouverture du récipient (18), les différents récipients (12) étant positionnés et/ou alignés de manière fixe en position par rapport au dispositif de scellement par le moyen de guidage (28) et, e) réalisation d'une découpe fine ou estampage d'une collerette de réci- pient (26, 36) le long d'une ligne de séparation (40) à la périphérie du cordon de scellement (20) des récipients séparés (12), les récipients séparés étant positionnés et/ou alignés de manière fixe en position à l'aide du moyen de guidage (28) par rapport à un outil de dé- coupe fine (32). 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la séparation grossière consiste à découper la couche d'épaisseur de ma- tière et de film de scellement (14, 16) suivant des segments de découpe grossière (22) rectangulaires. 4 ) Dispositif pour la fabrication de récipients séparés, remplis et fermés notamment pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu' il comprend: - une installation de formage travaillant de manière notamment asepti- sée, en particulier une machine de formage, de remplissage et de scel- lement pour fabriquer une bande de récipients (10), - une installation de remplissage pour remplir les différents récipients, - un dispositif de scellement pour sceller les ouvertures des récipients avec un film de scellement (16), - un dispositif de séparation grossière pour séparer les différents réci- pients (12) de la bande de récipients (10), - un dispositif de découpe fine pour la découpe fine ou l'estampage d'une collerette de récipient (26) et au moins un moyen de guidage (28) pour recevoir les différents récipients (12) et pour aligner les récipients sépa- rés (12) par rapport au dispositif de découpe fine et/ou au dispositif de scellement. ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de guidage (28) est réglable pour recevoir des récipients séparés de forme différente. il 6 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, pour la réalisation de récipients séparés ayant une arête supérieure recourbée vers l'extérieur.