Brevet FR2827258A1 — publié le 20030117

pouvant être actionné par au moins deux utilisateurs simultanément. L'invention concerne un procédé de fabrication, de remplissage et de fermeture de récipients à contre-dépouille dont les rebords ont des diamètres inférieurs aux diamètres des corps desdits récipients, procédé dans lequel on fait avancer une bande de matériau thermoplastique pas à pas et, entre deux déplacements successifs de ladite bande, on réalise par thermoformage de ladite bande une rangée transversale de récipients, on remplit une rangée de récipients réalisés dans un cycle précédent, on ferme les récipients remplis d'une autre rangée avec des opercules et on sépare les récipients fermés dans un cycle antérieur de la bande de matériau thermoplastique. L'invention concerne également une installation de fabrication, de remplissage et de fermeture de récipients à contre-dépouille présentant des rebords ayant des diamètres inférieurs aux diamètres des corps desdits récipients, comportant des moyens pour faire avancer pas à pas une bande de matériau thermoplastique, et comportant d'amont en aval dans le sens de l'avancement pas à pas de ladite bande, une station de thermoformage apte à thermoformer dans ladite bande une rangée transversale de récipients, une station de remplissage d'une rangée de récipients, une station de fermeture d'une rangée de récipients remplis avec des opercules, et. une station de séparation d'une rangée de récipients fermés de la bande de matériau thermoplastique. Lorsqu'on thermoforme des récipients sans contre-dépouille dans une bande de matériau thermoplastique, on applique une bande à opercules sur les récipients remplis, on scelle la bande à opercules sur le rebord des récipients, et on découpe ensembie la bande à opercules et la bande de matériau thermoplastique dans un poste de séparation, qui comporte un outil supérieur de découpe et un contre-outil inférieur, I'outil et le contre-outil étant mobiles verticalement et se rapprochant l'un de I'autre au cours d'un cycle de traitement pour séparer entre eux les récipients remplis et fermés par des opercules. Lorsque les récipients sont destinés à être présentés par groupe d'au moins deux récipients reliés par une ligne de liaison, on prend soin de réaliser la découpe en préservant cette ligne de liaison, auquel cas, seule la bande à opercules est découpée sur le tracé correspondant à la ligne de liaison. L'outil de découpe comporte une lame qui coopère avec une contre-lame afin de réaliser une découpe simultanée des deux bandes sur toute leur épaisseur en dehors des lignes de liaison, et, au niveau des lignes de liaison, seule la bande à opercules est découpée et la bande de matériau thermoplastique est entaillée sur une partie de son épaisseur. L'outil de découpe et le contre-outil doivent être positionnés avec une précision de ,um dans le plan de la bande de matériau thermoplastique. Dans le cas de récipients à contre-dépouille, dans lesquels le diamètre du rebord de chaque récipient est inférieur au diamètre du corps du récipient, le contre-outil inférieur doit être réalisé en au moins deux éléments séparables que l'on doit déplacer verticalement et radialement vers l'axe du récipient avant de procéder à la découpe par descente de l'outil de découpe. Cette disposition nécessite une cinématique complexe, et une difficulté pour obtenir la précision requise de 5,um. Elle nécessite égalemént un débattement suffisant entre les corps des récipients pour permettre le passage des éléments séparables du contre-outil, lors de leur montée et lors de leur descente. Une difficulté du même genre se produit à la station de thermo- formage de récipients à contre-dépouille. Les moules de thermoformage sont réalisés en deux parties séparables. Toutefois, lors de la montée des moules, il n'y a pas d'obstacles, et le problème de la séparation ne se pose que pour le démoulage. En outre, la forme des pistons de moulage ne nécessite pas une précision de 5 m dans le positionnement respectif des moules et des pistons au cours du thermoformage. L'invention a pour but de proposer un procédé et une installa tion, tels que mentionnés en introduction, qui permettent simplement et pour un faibie coût la séparation des récipients remplis et fermés de la bande de matériau thermoplastique. Ce but est atteint par le procédé selon l'invention par le fait qu'avant le thermoformage d'une rangée de récipients on réalise, dans une bandelette transversale de la bande de matériau thermoplastique employée pour le thermoformage d'une rangée de récipients dans un cycle ultérieur, et pour chaque récipient à thermoformer, des découpes préliminaires séparées par des points d'attache qui définissent la quasi totalité du pourtour final du rebord dudit récipient, les points d'attache étant rompus lors de la séparation des récipients dans un cycle ultérieur après la fermeture des récipients remplis. Ainsi, une grande partie de la découpe du pourtour des récipients est réalisée sur une portion plane de bande de matériau thermoplastique. Avantageusement, on rompt les points d'attache en appliquant des pistons mobiles sur les rebords des récipients, ces pistons coopérant avec notamment des contre-outils fixes disposés entre les récipients d'une rangée. Pour assurer la stérilité de la bande de matériau thermoplas- tique, les découpes préliminaires sont réalisoes par fusion du matériau thermoplastique de la bande. Pour limiter les pertes de matériau plastique entre deux rangées transversales de récipients, on étire, avant le thermoformage, une zone de déchets de la bande en matériau thermoplastique comprise entre deux bandelettes transversales consécutives. Très avantageusement, avant de fermer les récipients remplis, on découpe une rangée d'opercules dans une bande à opercules avançant pas à pas. Ces opercules sont découpés selon un contour adapté au moins en partie au contour final des rebords des récipients. Ces opercules peuvent présenter chacun une languette de préhension que l'on dispose vers l'extérieur audelà d'une découpe discontinue du récipient rempli correspondant. Au cours d'un cycle de traitement, on découpe une rangée d'opercules, on les amène au-dessus d'une rangée de récipients remplis, on les immobilise sur les rebords des récipients par une liaison par points, et on les scelle sur les rebords des récipients dans un cycle ultérieur. Pour diminuer les déchets dans la bande à opercules, on découpe une rangée d'opercules dans une bande à opercules ayant une largeur inférieure à la largeur de la bande de matériau thermoplastique. Le pas d'avancement de la bande à opercules est de préférence inférieur au pas d'avancement de la bande de matériau thermoplastique. L'installation selon l'invention est caractérisée par le fait qu'elle comporte en amont de la station de thermoformage une station de découpe preliminaire apte à réaliser dans une bandelette transversale de la bande thermoplastique employée pour le thermoformage d'une rangée de récipients dans un cycle ultérieur et pour chaque récipient à thermoformer, des découpes préliminaires séparces pour des points d'attache, qui définissent la quasi totalité du pourtour final du rebord d'un récipient correspondant, et par le fait que la station de séparation comporte des moyens pour rompre lesdits points d'attache dans un cycle ultérieur. De préférence, les moyens de rupture des points d'attache d'une rangée de récipients remplis et fermés comportent des pistons verticalement mobiles qui appuient sur les rebords desdits récipients et coopèrent notamment avec des contre-outils fixes disposés entre les récipients de ladite rangée. Avantageusement, la station de découpe préliminaire comporte des outils de découpe à chaud. L'installation comporte en outre, en amont de la station de thermoformage, des moyens pour étirer une zone de déchets de la bande en matériau thermoplastique comprise entre deux bandelettes transversales consécutives. Elie comporte également des moyens pour avancer pas à pas une bande à opercules, des moyens pour découper une rangée d'opercules, des moyens pour les amener au-dessus d'une rangée de récipients remplis, des moyens pour les immobiilser sur les rebords des récipients correspondants au cours d'un cycle et des moyens pour les sceller sur les rebords au cours d'un cycle ultérieur. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préféré de l'invention, faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique générale d'une installation conforme à l'invention et permettant de mettre en oeuvre le procédé de l'invention; - la figure 2 est une coupe selon un plan de symétrie d'un récipient rempli et fermé; - la figure 3 est une vue de dessus du récipient de la figure 2; - la figure 4 est une vue partielle de la bande thermoplastique après le passage à la station de découpe préliminaire et avant thermo formage; - la figure 5 est une vue de dessus d'une rangée de récipients au poste de séparation final et de la rangée de récipients située en amont; et - la figure 6 est une coupe verticale selon la ligne Vl-VI de la figure 5. La figure 1 montre une installation 1 servant à thermoformer des récipients 2 à partir d'une bande de matériau thermoplastique 3, à remplir ces récipients avec un produit tel qu'un produit liquide, pâteux ou gélatineux, en particulier un produit alimentaire, à fermer les récipients l O remplis avec des opercules 4 tirés d'une bande à opercules 5, et à découper les récipients 2 remplis et fermés de la bande de matériau thermoplastique. Les récipients 2 réalisés, montrés en détail sur les figures 2 et 3, sont à contre-dépouille et comportent un rebord 6 dans le plan horizontal du chemin de défilement de la bande thermoplastique 3 raccordé par un col 7 à un corps de récipient 8 qui a un diamètre D, supérieur au diamètre D2 du pourtour 9 du rebord 6 du récipient 2. Chaque récipient 2 rempli et fermé comporte un opercule 4 fixé par un cordon de soudure fermé 10 sur le rebord 6. Cet opercule a un diamètre au moins égal au diamètre D2 du pourtour 9 du récipient 2 et il peut présenter une languette de préhension 11 destinée à faciliter l'ouverture du récipient 2 qui s'étend radialement vers l'extérieur au-delà d'une zone 9a du pourtour 9, ainsi que cela est montré sur les figures 2 et 3. Les récipients 2 peuvent être de révolution autour d'un axe X vertical, mais ils peuvent également avoir une section horizontale non circulaire. L'installation 1 comporte une bobine 12 à partir de laquelle est déroulée la bande thermoplastique 3 qui traverse horizontalement toute l'installation en étant entranée pas à pas par des moyens de soutien et d'entranement, tel que le convoyeur 13. La bande thermoplastique 3 se déplace dans le sens de la flèche F et traverse, d'amont en aval, différentes stations successives de l'installation. Ainsi, dans le sens de la flèche F. I'installation comporte successivement une bo^te de chauffe 14 qui sert à porter la bande thermoplastique 3 à la température de thermoformage, une station de thermoformage 15 dans laquelle les récipients 2 sont thermoformés et éventuellement banderolés, une station de dosage et de remplissage 16 de récipients 2 réalisés dans un cycle précédent, une station de fermeture 40 des récipients 2 remplis dans un cycle antérieur avec des opercules, une station de séparation 17 des récipients fermés dans un cycle précédent et une station d'évacuation 18 des récipients découpés individuellement. A chaque cycle de traitement entre deux avancées consécutives de la bande thermoplastique 3, une rangée transversale de récipients 2 est réalisée, une deuxième rangée de récipients 2 est remplie, une troisième rangée de récipients est fermée et une quatrième rangée de récipients est séparée de la bande thermoplastique, ces différentes rangées étant alors disposées de l'amont vers l'aval dans les stations décrites ci-dessus. En amont de la bo^te de chauffe 14,1'installation 1 comporte une station de découpe préliminaire 20 qui réalise, dans une bandelette 21 de la bandé thermoplastique 3, dans laquelle sera réalisée une rangée de récipients 2 par thermoformage dans un cycle ultérieur, et dans les zones correspondant au pourtour 9 du rebord 6 de chaque récipient à thermoformer, une pluralité de découpes préliminaires 23a, 23b, 23c, 23d, séparées par des points d'attache 24a, 24b, 24c, 24d, qui définissent avant le thermoformage la quasi totalité du pourtour final du récipient correspondant. Ces points d'attache 24a, 24b jouent le rôle de pontets qui relient le disque servant au thermoformage d'un récipient à la bande de déchets. Ces point d'attache 24a, au nombre de quatre par récipient dans l'exemple montré sur la figure 4, peuvent être en nombre supérieur. Ils seront rompus ultérieurement par cisaillement au poste de séparation 17. Les découpes préliminaires 23a à 23d ont une étendue angulaire, vue de l'axe X du récipient correspondant, nettement supérieure à l'étendue des points d'attache 24a à 24d. La station de découpe préliminaire 20 comporte un outil supérieur de découpe 20a mobile verticalement et qui coopère avec un contre-outil inférieur. L'outil de découpe comporte plusieurs lames ayant la configuration des découpes 23a à 23d. De préférence, la découpe est réalisée par fusion du matériau thermoplastique afin de conserver la stérilité de la bande 3. Du fait que les récipients 2 sont à contre-dépouille, et que les diamètres D2 des rebords 6 des récipients 2 sont inférieurs au diamètre D des corps 8 de récipient, deux bandelettes consécutives 21 sont séparées par une zone de déchets 25 transversale de largeur non négligeable qui fera partie de la bande de déchets à la sortie de la station de découpe. Pour diminuer les pertes de matériau thermoplastique, l'installa tion comporte en amont de la bo^te de chauffe 14, et de préférence en amont de la station de découpe préliminaire 20, une station d'étirage 26 de la bande thermoplastique 3 qui amincit la paroi de la zone de déchets 25. Cette station d'étirage 26 comporte des paires de pinces pour retenir des bandelettes adjacentes 21, des moyens pour chauffer la zone à étirer entre deux bandelettes adjacentes 21, des moyens pour écarter les paires de pinces et des moyens pour refroidir la zone de déchets 25 étirée dans un cycle précédent. La station de thermoformage 15 comporte une rangée de pistons 30 disposés au-dessus du chemin de la bande thermoplastique 3 et mobiles verticalement et une rangée de moules 31, en deux parties séparables, disposés au-dessous du chemin de la bande thermoplas tique 3 et moblies verticalement et dans le sens de la flèche F pour au moins la partie aval des moules afin de permettre le démoulage des récipients 2 qui sont à contre-dépouille. La station de fermeture 40 des récipients remplis 2 comporte des moyens 41 pour entraner pas à pas la bande à opercules 5 en synchronisme avec la bande thermoplastique 3, des moyens 42 pour découper une rangée d'opercules, les positionner sur les récipients remplis 2 d'une rangée de récipients, et les coller par points sur les rebords 6 de ces récipients, et un ensemble séparé 43 pour réaliser les cordons de soudure 10 sur lesdits récipients 2 au cours d'un cycle de traitement ultérieur. Il ne reste plus qu'à rompre les points d'attache restants 24a à 24d des pourtours 9 d'une rangée de récipients 2 à la station de séparation 17. Dans cette station, la bandelette 21 présente sur sa face supérieure une rangée d'opercules 4 scellés sur les rebords 6 des récipients remplis, et les découpes préliminaires 23a à 23d disposées à l'intérieur et au voisinage immédiat du pourtour des opercules 4, ainsi que cela est montré sur la figure 5. Les languettes 11 des opercules 4 recouvrent en partie l'une de ces découpes préliminaires. La station de séparation 17 comprend, de manière classique, pistons 51 verticaiement mobiles disposés au-dessus de la bande thermoplastique 3, et un contre-outil 52 disposé au-dessous de cette dernière. Très avantageusement, une parti du contre-outil 52, visible sur la figure 6, est fixe et comporte, entre deux récipients 2 voisins, ainsi que sur les faces latéraies externes des récipients extrêmes de la rangée, une enclume 53 dont la face supérieure 54, visible sur la figure 5, présente des embrèvements latéraux 55a, 55b dont le contour est conforme au contour des pourtours 9 des récipients adjacents, et qui sont destinés à coopérer avec les faces inférieures 56a et 56b des pistons 51 en appui sur les rebords 6 des récipients fermés et remplis. La section verticale transversale d'une enclume 53 est conformée de telle manière que les récipients remplis qui se positionnent à la station de séparation 17 lors de l'ava ncement de la bande thermoplastiq u e 3 ne bute nt pas co ntre l es enclumes 53. Très avantageusement, la partie fixe du contre-outil 51 présente également une enciume fixe du côté aval de la rangée de récipients située au poste de séparation 17. Du côté amont au contraire on fait venir un contre-outil mobile verticalement. Pour rompre les points d'attache 24a à 24d, les pistons 51 sont déplacés verticalement à travers la bande thermoplastique 3, la bande de déchets reposant sur les contre- outils 51 au voisinage des pourtours 9. La rupture des points d'attache se fait par traction et cisaillement. Du fait que les récipients 2 réalisés par l'installation décrite cidessus sont à contre-dépouille et que les rebords 6 des récipients 2 ont un diamètre D2 inférieur au diamètre des corps 8 de ces récipients, le pas d'avancement de la bande thermoplastique 3 est nettement supérieur au diamètre D, des corps 8 des récipients 2, pour permettre le démoulage à la station de thermoformage 15. On réalise une économie de matériau thermoplastique dans la bande de déchets de matériau thermoplastique, en réalisant l'étirage de la bande de déchets 25 dans la station d'étirage 26. Traditionnellement, on obture les récipients remplis en appliquant une bande à opercules sur la bande de matériau thermoplas- tique a près rem pl issage des réci pients 2 et, après scel le me nt, o n décou pe en même temps la bande à opercules et la bande thermoplastique à la station de découpe. Dans la présente invention, les opercules 4 sont découpés avant d'être scellés sur les rebords 6 des récipients de la bande à opercules avançant pas à pas. Le pas d'avancement de ia bande à opercules 5 est très avantageusement inférieur au pas d'avancement de la bande thermoplastique 3 afin d'éviter une gâche excessive dans la bande à opercules 3. En outre, du fait que, dans une rangée de récipients 2, les rebords 6 de deux récipients consécutifs sont séparés de l'écartement minimum des embrèvements 55a et 55b d'une enclume, on utilise une bande à opercules 4 ayant une largeur inférieure à la largeur de la bande thermoplastique 3 afin de diminuer encore les pertes dans la bande à opercules 3. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication, de remplissage et de fermeture de récipients (2) à contre-dépouille dont les rebords (6) ont des diamètres (D2) inférieurs aux diamètres (D,) des corps (8) desdits récipients (2), procédé dans lequel on fait avancer une bande (3) de matériau thermo- plastique pas à pas, et entre deux déplacements successifs de ladite bande (3), on réalise par thermoformage de ladite bande une rangée transversale de récipients (2), on remplit une rangée de récipients réalisés dans un cycle précédent, on ferme les récipients remplis d'une autre rangée avec des opercules (4) et on sépare les récipients, fermés dans un cycle antérieur, de la bande de matériau thermoplastique (3), caractérisé par le fait que, avant le thermoformage d'une rangée de récipients (2), on réalise, dans une bandelette (21) transversale de la bande (3) de matériau thermoplastique employée pour le thermoformage d'une rangée de récipients (2) dans un cycle ultérieur, et pour chaque récipient à thermoformer, des découpes préliminaires (23a à 23d) séparées par des points d'attache (24a à 24d), qui définissent la quasi- totalité du pourtour final (9) du rebord (6) dudit récipient, les points d'attache (24a et 24b) étant rompus lors de la séparation des récipients dans un cycle ultérieur après la fermeture des récipients remplis. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on rompt les points d'attache en appliquant des pistons mobiles (51) sur les rebords (6) des récipients (2), ces pistons coopérant avec notamment des contre-outils fixes (53) disposés entre les récipients d'une rangée. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les découpes préliminaires (23a à 23d) sont réalisées par fusion du matériau de la bande thermoplastique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'avant le thermoformage on étire une zone de déchets (25) de la bande en matériau thermoplastique comprise entre deux bandelettes transversales consécutives. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que, avant de fermer les récipients remplis, on découpe une rangée d'opercules (4) dans une bande à opercules (5) avançant pas à pas. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'on découpe des opercules (4) ayant un contour adapté au moins en partie au contour final (9) des reLords (6) des récipients (2). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'on découpe les opercules (4) de telle manière qu'ils présentent chacun une languette de préhension (11) que l'on dispose vers l'extérieur au-delà d'une découpe discontinue (23a, 23b) du récipient (2) rempli correspon- dant. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, lO caractérisé par le fait qu'au cours d'un cycle on découpe une rangée d'opercules (4), on les amène au-dessus d'une rangée de récipients remplis, on les immobilise sur les rebords des récipients par une liaison par points, et on les scelle sur les rebords (6) des récipients (2) dans un cycle ultérieur. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait que l'on découpe une rangée d'opercules (4) dans une bande à opercules (5) ayant une largeur inférieure à la largeur de la bande (3) de matériau thermoplastique. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le pas d'avancement de la bande à opercules (5) est inférieur au pas d'avancement de la bande (3) de matériau thermoplastique. 11. installation de fabrication, de remplissage et de fermeture de récipients (2) à contre-dépouille présentant des rebords (6) ayant des diamètres (D2) inférieurs aux diamètres (D) des corps desdits récipients, comportant des moyens (13) pour faire avancer pas à pas une bande (3) de matériau thermoplastique, et comportant d'amont en aval, dans le sens de l'avancement pas à pas de ladite bande (3), une station de thermofor- mage (15) apte à thermoformer dans ladite bande une rangée transversale de récipients (2), une station de remplissage (16) d'une rangée de récipients, une station de fermeture (40) d'une rangée de récipients remplis avec des opercules (4), et une station de séparation (17) d'une rangée de récipients (2) fermés de la bande (3) de matériau thermoplastique, caractérisoe par le fait qu'elle comporte en amont de la station de thermoformage (15) une station de découpe préliminaire (20) apte à réaliser dans une bandelette (21) transversale de ladite bande (3) thermoplastique employée pour le thermoformage d'une rangée de récipients dans un cycle ultérieur pour chaque récipient à thermoformer, des découpes préliminaires (23a à 23d) séparées par des points d'attache (24a à 24d), qui définissent la quasi-totalité du pourtour final (9) du rebord (6) d'un récipient correspondant, et par le fait que la station de séparation (17) comporte des moyens pour rompre lesdits points d'attache (24a à 24d) dans un cycle ultérieur. 12. Installation selon la revendication 11, caractérisée par le fait que la station de découpe préliminaire comporte des outils de découpe à chaud. 13. Installation selon l'un des revendications 11 ou 12, caractérisée par le fait que les moyens de rupture des points d'attache (24a à 24d) d'une rangée de récipients remplis et fermés comportent des pistons verticalement mobiles (51) qui appuient sur les rebords (6) desdits récipients (2) et coopèrent notamment avec des contre-outils fixes (53) disposés entre les récipients de ladite rangée. 14. Installation selon i'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre, en amont de la station de thermoformage, des moyens (26) pour étirer une zone de déchets (25) de la bande (3) en matériau thermoplastique comprise entre deux bandelettes transversales (21) consécutives. 15. Installation selon la revendication 14, caractérisée par le fait que les moyens d'étirage (26) sont disposés en amont de la station de découpe préliminaire (20). 16. Installation selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre des moyens (41) pour avancer pas à pas, une bande à opercules (5), des moyens (42) pour découper une rangée d'opercules, des moyens pour les amener au dessus d'une rangée de récipients remplis, des moyens pour les immobiliser sur les rebords (6) des récipients (2) correspondants au cours d'un cycle et des moyens (43) pour les sceller sur les redords (6) au cours