Brevet FR2850357A1 — publié le 20040730

La présente invention est relative à un dispositif pour la fermeture de barquette de conditionnement par un film en matière plastique. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif qui permet de sceller des films thermoplastiques sur des barquettes alimentaires dans 5 lesquelles ont été préalablement conditionnés des aliments ou des plats cuisinés par exemple. Les dispositifs habituellement rencontrés comprennent: - un plateau support destiné à réceptionner au moins une barquette et déplaçable selon une première direction entre une position reculée et une 10 position avancée, - une tête de soudure mobile dans une deuxième direction entre une position relevée dans laquelle elle est éloignée du plateau et une position abaissée dans laquelle elle est située au voisinage du plateau lui-même amené en position avancée, la première direction étant sensiblement perpendiculaire à 15 la deuxième direction, - un moteur électrique monté de manière à entraîner en déplacement la tête de soudure entre ses positions abaissée et relevée, et - une pince de préhension qui est alternativement fermée et ouverte et qui est destinée à venir en prise avec un bord libre du film en 20 matière plastique. Même si de tels dispositifs donnent entièrement satisfaction quant à la fermeture des barquettes de conditionnement, l'ouverture et la fermeture de la pince de préhension pour sélectivement emprisonner et relâcher le bord libre du film, nécessitent d'implanter un deuxième moteur électrique ou bien 25 encore des vérins hydrauliques. La présence de ce deuxième moteur électrique entraîne une complexité accrue du dispositif ainsi qu'une multiplication des moyens de commande. La présente invention a donc pour but de proposer un nouveau dispositif de thermoscellage de barquette alimentaire dont la cinématique des 30 mouvements soit simplifiée afin de minimiser le nombre de pièces constitutives de ce dispositif. A cet effet, le dispositif pour la fermeture de barquette de conditionnement selon la présente invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de transmission de mouvement qui 35 sont interposés entre un arbre de sortie du moteur électrique et la pince, le moteur électrique entraînant les moyens transmission du mouvement pour provoquer l'ouverture et la fermeture de la pince de préhension lorsque le plateau support atteint respectivement ses positions avancée et reculée. Ainsi, grâce à ces dispositions, le dispositif selon la présente invention possède un seul moteur électrique qui permet à la fois le 5 déplacement de la tête de soudure et l'ouverture et la fermeture de la pince de préhension de manière synchronisée par rapport à la position du plateau support. Dans un mode de réalisation préféré, les moyens de transmission de mouvement comprennent une came qui est solidaire en rotation de l'arbre 10 de sortie du moteur électrique et un galet suiveur de came, la came comprenant un premier chemin correspondant à l'ouverture de la pince et un deuxième chemin correspondant à la fermeture de la pince. De préférence, un système à bielle et manivelle relie la came et la tête de soudure, la manivelle faisant saillie depuis la came selon un axe décalé 15 par rapport à l'arbre de sortie du moteur électrique, et la manivelle est implantée dans un secteur de la came qui porte le premier chemin. Dans un autre mode de réalisation, la position relative de la manivelle par rapport au début du deuxième chemin de came considéré dans le sens de rotation de la came est adaptée pour que la bielle occupe une 20 position de point mort haut lorsque le galet suiveur est au voisinage du début du deuxième chemin. Encore de préférence, la longueur du deuxième chemin est adaptée pour que le galet roule sur ce chemin pendant le déplacement de la tête de soudure depuis sa position relevée vers sa position abaissée. De manière préférée, le deuxième chemin de came est surélevé par rapport au premier chemin de came. Encore de manière préférée, les moyens de transmission de mouvement comprennent en outre un bras basculant dont le mouvement de bascule est commandé par le galet suiveur, et un câble logé dans une gaine 30 qui est interposée entre ledit bras et la pince de préhension. En variante, une première extrémité du bras porte le galet suiveur et la gaine est interposée entre la deuxième extrémité du bras et une mâchoire supérieure de la pince. De préférence, une première extrémité du câble traverse la 35 deuxième extrémité du bras pour être immobilisée à l'aplomb de cette deuxième extrémité du bras et une deuxième extrémité du câble traverse la mâchoire supérieure pour être immobilisée sur la mâchoire inférieure de la pince, un ressort de compression étant implanté entre les deux mâchoires. Encore de préférence, le dispositif comprend des détecteurs de positions pour déterminer la venue dans les positions reculée et avancée du plateau support et le basculement du bras. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférentielle d'un dispositif selon l'invention. Les figures 1 et 2 sont respectivement des vues de face et de côté du dispositif selon la présente invention. Les figures 3 et 4 sont respectivement des vues de côté d'une partie du dispositif représenté aux figures 1 et 2, le plateau support étant en cours de recul, et de face d'une came faisant partie des moyens de 15 transmission de mouvement du dispositif. Les figures 5 et 6 sont des vues analogues aux figures 3 et 4, le plateau support ayant atteint sa position reculée. Les figures 7 et 8 sont des vues analogues aux figures 3 et 4, le plateau support ayant atteint sa position avancée, la tête de soudure étant 20 encore immobile. Les figures 9 à 12 sont des vues analogues aux figures 3 et 4, la tête de soudure étant respectivement représentée en cours de descente vers sa position abaissée de soudure et en cours de remontée vers sa position relevée. Le dispositif 1 représenté aux figures 1 et 2 est destiné à permettre la fermeture par un film en matière plastique d'une barquette de conditionnement préalablement remplie avec des aliments. La fixation du film sur la barquette de conditionnement est généralement obtenue au moyen d'un thermo-soudage du film sur les rebords de la barquette. Un tel dispositif est 30 également appelé thermo-soudeuse. Le dispositif 1 comprend, de manière connue en soi, un bâti 2 de forme générale parallélépipédique, dans lequel un plateau support 3 est monté coulissant selon une première direction ou direction longitudinale représentée par la double flèche F, dans lequel une tête de soudure 4 est montée mobile 35 selon une deuxième direction ou direction verticale matérialisée par la double flèche H. Un moteur électrique 5 est également supporté par le bâti 2 pour entraîner en déplacement la tête de soudure 4 entre deux positions extrêmes, une position abaissée (figure 9) et une position relevée (figures 3, 5, 7 et 11). Le plateau support 3 est destiné à réceptionner une ou plusieurs barquettes de conditionnement 6 et est déplaçable parallèlement à la direction 5 F entre une position reculée telle que représentée à la figure 2, dans laquelle la barquette 6 est située en dehors du bâti 2 pour pouvoir être accessible et remplie, et une position avancée, telle que représentée aux figures 7, 9 et 11, dans laquelle la barquette de conditionnement 6 est située à l'aplomb de la tête de soudure 4. De manière conne en soi, cette tête de soudure 4 est amenée en position abaissée lorsqu'un film en matière thermoplastique 10 est prêt à être soudé sur les rebords périphériques de la barquette 6. Le film thermoplastique 10 est déroulé depuis une bobine 11 qui est montée libre en rotation sur le bâti 2, autour d'un axe longitudinal. Le film 15 10 est guidé au voisinage d'un point correspondant à la position abaissée de la tête de soudure 4 au moyen de plusieurs rouleaux 12 et 13. Ce film 10 possède une extrémité libre 14 destinée à être emprisonnée par une pince de préhension 15 elle-même montée coulissante selon un mouvement de va et vient parallèlement à la direction F. La pince de 20 préhension est implantée à un niveau situé juste au-dessus de la barquette alimentaire 6 logée dans le plateau support 3, et légèrement au- dessous du niveau de la position abaissée de la tête de soudure 4. Le plateau support 3 et la pince de préhension 15 sont solidaires ensemble dans leur mouvement de va et vient selon la direction F. Le plateau 25 support 3 est reculé ou avancé par l'intermédiaire d'une poignée 16 actionnée manuellement par un opérateur. En variante, ce mouvement pourrait être automatisé au moyen d'un moteur électrique ou bien encore d'un vérin hydraulique, comme cela est connu en soi. Comme cela est par ailleurs bien connu de l'homme du métier, la 30 tête de soudure 4 comprend une plaque chauffante 18 munie de résistances électriques destinées à atteindre la température de thermo-scellage. Selon une caractéristique essentielle de la présente invention, le mouvement d'ouverture et de fermeture de la pince de préhension 15 est commandé par le moteur électrique 5 qui commande également le mouvement 35 ascendant et descendant de la tête de soudure 4. A cet effet, le dispositif 1 comprend des moyens de transmission de mouvement 20 qui sont interposés entre l'arbre de sortie 21 du moteur électrique 5 et la pince 15 pour sélectivement provoquer l'ouverture et la fermeture de la pince de préhension lorsque le plateau support 3 atteint respectivement ses positions avancée et reculée. Les moyens de transmission de mouvement 20 selon la présente invention comprennent une came 25, un galet suiveur 26 qui lit le mouvement de la came 25 pour imprimer un mouvement à un système à bascule 27 luimême relié à un câble " Bowden " constitué d'un câble 28 inséré dans une 10 gaine 29 et dans lequel le mouvement relatif de la gaine par rapport au câble commande l'ouverture et la fermeture de la pince 15. La came 25 est solidaire en rotation de l'arbre de sortie 21 du moteur électrique 5. Une manivelle 32 fait saillie depuis la came 25, à l'opposé de l'arbre de sortie 21, et est reliée à une bielle 33 elle-même montée articulée 15 sur la tête de soudure 4. La manivelle 32 est désaxée par rapport à l'arbre de sortie du moteur 21 pour commander le mouvement ascendant et descendant de la tête de soudure 4 lors de la rotation de la came 25 elle-même entraînée par le moteur électrique 5. La came 25 possède un premier chemin de came 35 qui 20 correspond à l'ouverture de la pince 15 et un deuxième chemin 36 qui correspond à la fermeture de la pince 15. De préférence, le deuxième chemin de came 36 est surélevé par rapport au premier chemin de came 35 et la manivelle 32 est implantée dans le secteur de la came qui porte le premier chemin 35. Dans le cas présent, la came 25 est entraînée en rotation par le moteur électrique 5 dans le sens horaire. Ainsi, la position relative de la manivelle 32 par rapport au début M du deuxième chemin de came 36 considéré dans le sens de rotation R de la came, est adaptée pour que la bielle 33 occupe une position de point mort haut lorsque le galet suiveur 26 est au 30 voisinage de ce début M du deuxième chemin 36. Le mécanisme à bascule 27 comprend un bras basculant 40 monté basculant sur un pied 41 lui-même fixé sous le moteur électrique 5. Le bras basculant 40 possède une première extrémité 42 qui porte le galet suiveur 26, et une deuxième extrémité opposée 43 sous laquelle s'étend un retour 44 35 solidaire du pied 41. Par ailleurs, une première extrémité 45 du câble 28 est immobilisée sur le retour 44, à l'aplomb de la deuxième extrémité 43 du bras basculant 40, cette première extrémité 45 traversant la deuxième extrémité 43 du bras de manière à raccorder la deuxième extrémité 46 de ce câble 28 à une mâchoire 5 inférieure 50 de la pince de préhension 15, après avoir traversé une mâchoire supérieure 51 de cette pince. La gaine 29 est interposée entre la deuxième extrémité 43 du bras 40 et la mâchoire supérieure 51 de la pince. Ainsi, lorsque le galet 26 est au contact du premier chemin de came 35, comme cela est représenté à la figure 3, la deuxième extrémité 43 du 10 bras basculant 40 est rapprochée de la première extrémité 45 du câble 28 de sorte que la mâchoire inférieure 50 de la pince 15 est relâchée pour ouvrir la pince 15. Au contraire, lorsque le galet suiveur est au contact du deuxième chemin de came 36, le bras basculant 40 est mis en rotation de sorte que sa deuxième extrémité 43 est éloignée de la première extrémité 45 du câble 28, 15 de manière à déplacer la gaine 29. Ceci provoque le rapprochement de la mâchoire inférieure 50 vers la mâchoire supérieure 51 et la fermeture de la pince 15 comme cela est représenté aux figures 5 et 7. Un ressort de compression 52 est imposé entre les mâchoires inférieure 50 et supérieure 51 pour solliciter la pince 15 à l'ouverture. Le fonctionnement du dispositif va maintenant est expliqué en regard des figures 3 à 12. Aux figures 3 et 4, le dispositif selon la présente invention est représenté dans un état correspondant au recul du plateau support 3 après avoir soudé le film plastique 10 sur la barquette 6. La tête de soudure 4 est 25 alors en position relevée et le galet suiveur 26 est au contact du premier chemin de came 35. Dans cet état, la manivelle 32 est légèrement décalée par rapport à la ligne fictive passant par le galet suiveur 26 et l'axe de rotation de la came matérialisé par l'arbre de sortie 21 du moteur électrique 5. Cette ligne fictive correspond à l'angle zéro pour la came 25 et au point mort haut de la 30 bielle 33 commandant le mouvement de la tête de soudure 4. Par exemple, la manivelle 32 est dans une position A décalée de -15 par rapport au sens de rotation R de la came 25. Aux figures 5 et 6, le plateau support 3 a atteint sa position reculée dans laquelle la barquette 6 est totalement dégagée du bâti 2 pour pouvoir être 35 remplie. Dans cette position, le plateau support 3 a activé un détecteur de position (non représenté) qui commande le mouvement du moteur électrique 5. Ce moteur provoque alors la rotation de la came 25 pour atteindre la position représentée à la figure 6. Dans cette position, le galet suiveur 26 est monté sur le deuxième chemin de came 36 en restant au voisinage du début M de ce chemin. Le bras basculant 40 est alors mis e-n rotation, ce qui provoque le 5 mouvement relatif de la gaine 29 par rapport au câble 28, entraînant la fermeture de la pince de préhension 15 sur l'extrémité libre 14 du film 10. La manivelle 32 est dans la position B décalée par exemple de +150, Lors du passage de la manivelle 32 depuis la position A vers la position B, la bielle 33 solidaire de la tête de soudure 4 a eu un léger mouvement d'oscillation de sorte 10 que cette tête est restée dans la même position relevée. Au cours du mouvement de A ver B, le moteur électrique a avantageusement développé un effort important, permettant de fermer la pince de manière sre. Après avoir rempli la barquette 6, le plateau support 3 est repoussé selon le sens de la flèche F2 (figure 7) en direction de sa position avancée, 15 provoquant simultanément le déplacement vers l'arrière de la pince 15. Le film est ainsi déroulé au-dessus de la barquette 6, à l'aplomb de la tête de soudure 4. Au cours du mouvement de recul du plateau support 3 depuis sa position avancée vers sa position reculée, la came 25 est restée immobile 20 puisque le moteur électrique 5 n'a pas commandé le mouvement descendant de la tête de soudure 4. Ainsi, la came représentée à la figure 8 est dans la même position que celle représentée à la figure 6. On remarque par ailleurs que la flexibilité du câble " Bowden " a pour avantage de ne pas gêner le déplacement de la pince 15. Lorsque le plateau support 3 a atteint sa position avancée (figure 9), un autre détecteur de position est activé par ce plateau et provoque, par l'intermédiaire du moteur électrique 5, la descente de la tête de soudure 4 selon la flèche HI. Le mouvement de descente de la tête de support 4 est obtenu par 30 rotation de la came 25 qui entraîne le système à bielle et manivelle 32, 33. Lors du mouvement descendant de la tête de support 4, le galet suiveur 26 roule sur le deuxième chemin de came 36. La longueur de ce deuxième chemin est adaptée pour que le galet suiveur atteigne la fin D de ce chemin et redescende sur le premier chemin de came 35 uniquement lorsque la tête de soudure 4 est 35 au contact du film plastique 10. Dans cette position, la tête 4 effectue la thermo-soudure du film 10 sur la barquette 6. Puisque le galet 26 a de nouveau atteint le premier chemin de came 35, le bras basculant 40 provoque un mouvement de la gaine 29, entraînant l'ouverture de la pince 15 selon la flèche F5. L'extrémité 14 du film 10 est ainsi libérée tandis qu'un couteau 53, solidaire de la tête de soudure 4, découpe le film plastique à l'opposé de cette extrémité 5 14. La bielle 33 est dans une position de point mort bas. Le dispositif est construit de sorte que le galet 26, la manivelle 32 et l'arbre de sortie du moteur électrique sont dans un même plan vertical, la manivelle étant dans une position correspondant à +1800. Le moteur électrique 5 (temporisé) provoque ensuite la remontée 10 selon la flèche H2 de la tête de soudure 4 comme cela est représenté à la figure 11. Au cours de ce mouvement, la came 25 atteint à nouveau (figure 12) la position représentée à la figure 4 dans laquelle le galet suiveur 26 est au voisinage du début D du deuxième chemin de came 36 et la manivelle 32 a de nouveau atteint la position A. Le plateau support 3 peut donc être à nouveau 15 reculé selon le sens de la flèche Fl représentée à la figure 3 pour décharger la barquette 6 et remettre une nouvelle barquette pour entamer un nouveau cycle identique à celui décrit précédemment. Comme il va se soi, l'invention ne se limite pas à la forme de réalisation préférentielle décrite ci-dessus, à titre d'exemple non limitatif; elle 20 en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la fermeture de barquette de conditionnement par un film en matière plastique, comprenant: - un plateau support (3) destiné à réceptionner au moins une barquette (6) et déplaçable selon une première direction (F) entre une position reculée et une position avancée, - une tête de soudure (4) mobile dans une deuxième direction (H) entre une position relevée dans laquelle elle est éloignée du plateau (3) et une 10 position abaissée dans laquelle elle est située au voisinage du plateau luimême amené en position avancée, la première direction (F) étant sensiblement perpendiculaire à la deuxième direction (H), - un moteur électrique (5) monté de manière à entraîner en déplacement la tête de soudure (4) entre ses positions abaissée et relevée, - une pince de préhension (15) qui est alternativement fermée et ouverte et qui est destinée à venir en prise avec un bord libre (14) du film (10) en matière plastique, caractérisé en ce que le dispositif (1) comprend en outre des moyens de transmission de mouvement (20) qui sont interposés entre un arbre de sortie 20 (21) du moteur électrique (5) et la pince (15) , le moteur électrique (5) entraînant les moyens transmission du mouvement (20) pour provoquer l'ouverture et la fermeture de la pince de préhension (15) lorsque le plateau support (3) atteint respectivement ses positions avancée et reculée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce les moyens 25 de transmission de mouvement (20) comprennent une came (26) qui est solidaire en rotation de l'arbre de sortie (21) du moteur électrique (3) et un galet suiveur (26) de came, la came (25) comprenant un premier chemin (35) correspondant à l'ouverture de la pince (15) et un deuxième chemin (36) correspondant à la fermeture de la pince (15). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un système à bielle (33) et manivelle (32) relie la came (25) et la tête de soudure (4) , la manivelle (32) faisant saillie depuis la came (25) selon un axe décalé par rapport à l'arbre de sortie (21) du moteur électrique (5), et en ce que la manivelle (32) est implantée dans un secteur de la came qui porte le premier 35 chemin. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la position relative de la manivelle (32) par rapport au début (M) du deuxième chemin (36) de came considéré dans le sens de rotation de la came (25) est adaptée pour que la bielle (33) occupe une position de point mort haut lorsque le galet suiveur (26) est au voisinage du début (M) du deuxième chemin (36). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la longueur du deuxième chemin (36) est adaptée pour que le galet (26) roule sur ce chemin pendant le déplacement de la tête de soudure (4) depuis sa position relevée vers sa position abaissée. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le deuxième chemin (36) de came est surélevé par rapport au premier chemin (35) de came. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de transmission de mouvement (20) comprennent en outre un bras 15 basculant (40) dont le mouvement de bascule est commandé par le galet suiveur (26), et un câble (28) logé dans une gaine (29) qui est interposée entre ledit bras (40) et la pince de préhension (15). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une première extrémité (42) du bras (40) porte le galet suiveur (26) et la gaine (29) 20 est interposée entre la deuxième extrémité (43) du bras et une mâchoire supérieure (51) de la pince (15). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une première extrémité (45) du câble (28) traverse la deuxième extrémité (43) du bras (40) pour être immobilisée à l'aplomb de cette deuxième extrémité (43) du 25 bras et une deuxième extrémité (46) du câble (28) traverse la mâchoire supérieure (51) pour être immobilisée sur la mâchoire inférieure (50) de la pince, un ressort de compression (52) étant implanté entre les deux mâchoires (50, 51). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, 30 caractérisé en ce que le dispositif (1) comprend des détecteurs de positions pour déterminer la venue dans les positions reculée et avancée du plateau support (3) et le basculement du bras (40).