Brevet FR2878231A1 — publié le 20060526

La présente invention concerne un dispositif de fabrication d'un emballage tubulaire. On connaît par le document FR 2 777 863 un emballage formé par une feuille refermée sur elle-même pour former un tube, le cylindre 5 recevant un fond et un couvercle. Ce type d'emballage s'avère notamment bien adapté au conditionnement de matière pulvérulente. En revanche, les dispositifs de fabrication des emballages tubulaires de ce type s'avèrent insatisfaisants. En effet, le formage d'un tube à partir d'une feuille plane peut s'avérer délicat à gérer sur un plan industriel. L'invention a donc pour but de proposer un dispositif de fabrication d'un emballage tubulaire qui permet d'atteindre des cadences industrielles importantes. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif de fabrication d'un emballage tubulaire qui soit facilement paramétrable. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif de fabrication d'un emballage tubulaire qui soit le plus 20 économique à l'usage. L'invention concerne un dispositif de fabrication d'un emballage tubulaire ayant un corps constitué d'une feuille souple, caractérisé en ce qu'il comprend un plateau rotatif sur lequel est disposé au moins un bras présentant un mandrin et deux pinces articulées entre une position d'ouverture dans laquelle les pinces forment entre elles un angle d'environ 180 et une position de fermeture dans laquelle les pinces sont refermées autour du mandrin, chaque bras pouvant être successivement en regard: - des moyens de stockage d'amenée d'une feuille sur les pinces, 30 les pinces étant en position d'ouverture, - des moyens de soudage, les pinces étant en position de fermeture, - des moyens d'éjection d'un corps formé par une feuille soudée sur elle-même. L'idée à la base de l'invention est de former un corps tubulaire a parti d'une feuille souple en pliant celle-ci autour d'un mandrin grâce à deux pinces. La formation du corps se fait de manière purement mécanique et notamment sans ventouse ou autre système d'aspiration. Cela se traduit par un dispositif simple à mettre en place et à maintenir qui peut de plus accepter des cadences importantes. De plus le dispositif comprend des moyens de mise en place d'un fond sur le corps et des moyens de mise en place d'un couvercle sur le corps. De façon avantageuse, chaque bras présente un élément à came pouvant pousser un corps formé sur le bras ce qui permet de ménager une 10 zone de réception pour un fond. Selon une forme de réalisation avantageuse, le mandrin présente au moins une nervure longitudinale. Dans cette forme de réalisation, les moyens de soudage sont constitués par une sonotrode ayant une surface de soudage plane pouvant venir en appui contre le mandrin lors du soudage. Grâce à ces dispositions, les saillies présentes sur le corps consécutives au sondage sont d'une part sur la face intérieure du corps et d'autre part sont orientées selon une génératrice du corps; l'effet est donc double: la face extérieure du corps est lisse et les saillies ne s'opposent pas à une éjection du corps formé sur le mandrin. De préférence, le dispositif comprend six bras orientés à 60 , ce qui permet d'importante cadence de production. Selon une possibilité, les moyens de mise en place d'un fond sur le corps comprennent un plateau rotatif à quatre têtes, chaque tête ayant 25 un support de fond. Similairement, les moyens de mise en place d'un couvercle comprennent un plateau rotatif à quatre têtes, chaque tête ayant un support de couvercle. De plus, le dispositif comprend un convoyeur linéaire juxtaposé au plateau rotatif supportant un moyen de dosage pouvant introduire une dose de matériau dans le corps et les moyens de mise en place d'un couvercle sur le corps. On note également que le dispositif comprend une cellule optique permettant de détecter la présence d'un fond sur le corps. Cette disposition permet de s'assurer qu'aucun corps sans fond n'est engagé sur le convogeur en ligne et n'est donc rempli de matériau à conditionner. 2878231 3 Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence au dessin ci-annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation d'un dispositif selon l'invention. Figure 1 représente le dispositif dans sa totalité en vue de 5 dessus, Figure 2 représente en vue de côté un poste de désempilage de feuilles, Figure 3 représente en vue de côté un poste de formage d'un corps d'emballage, Figure 4 représente un poste de soudage d'un corps en vue de face, Figure 5 représente le poste de soudage en vue de côté, Figure 6 représente un poste de mise en place d'un fond sur le corps, Figure 7 représente un poste de mise en place d'un couvercle sur le corps On commencera la description du dispositif en se référant à la figure 1. Cette figure, qui montre l'ensemble du dispositif en vue de dessus, permet de bien comprendre la structure générale du dispositif. Comme on peut le voir, le dispositif est construit autour d'un plateau rotatif 2 qui comprend six bras 3. Ce plateau rotatif 2 est animé d'un mouvement d'avance rotatif sur 360 . La commande de ce plateau rotatif est réalisée par un électronique dont le pupitre de commande est représenté. Chacun des bras 3 présente, à son extrémité, un mandrin 4. Dans l'exemple représenté, ce mandrin 4 est de forme cylindrique. Comme cela apparaîtra plus loin dans la description, le mandrin confère sa section à un emballage fabriqué par le dispositif. Le mandrin 4 peut donc présenter les différentes formes de section, par exemple une section triangulaire, carré, elliptique, ... On note que la surface du mandrin 4 est pourvue de nervures orientées selon sa génératrice. En plus d'un mandrin 4, chaque bras 3 est équipé de deux pinces 5 disposées symétriquement par rapport à un plan vertical passant 35 par l'axe du mandrin 4. 2878231 4 Chacune des pinces 5 est articulée par rapport au bras. Deux vérins 6 pneumatiques permettent d'agir sur, respectivement, chacune des pinces 5. Les pinces 5 sont donc susceptibles de prendre deux positions, à savoir une position ouverte dans laquelle les deux pinces 5 forment, entre elles, un angle d'environ 180 et une position fermée dans laquelle les pinces 5 pivotent l'une vers l'autre grâce à l'action de leur vérin 6 respectif. Lorsqu'elles sont en position fermée, les pinces viennent entourer le mandrin. Autour du plateau rotatif sont disposés quatre postes. Il s'agit d'un poste 7 de stockage et d'amenée de feuilles comprenant un magasin 8 dans lequel est placée une pile de feuilles, de forme carrée ou rectangulaire. Les feuilles sont stockées à l'horizontale comme on peut le voir. Un vérin 1 1 permet de faire avance les feuilles. Adjacent au poste 7, le dispositif présente un poste de soudure 9 à ultra son. Le poste de soudure à ultra son présente une sonotrode 10 dont la surface de soudage est parallèle à l'axe du mandrin. Le dispositif comprend également un poste de dépôt de fond 12. Ce poste 12 présente un plateau rotatif 13 orienté dans un plan vertical et dans l'axe du mandrin. Le plateau rotatif présente quatre têtes 14 pouvant recevoir des fonds encollés. Le dispositif présente, par ailleurs, un convoyeur en ligne 15 juxtaposée du plateau rotatif 2. La connexion du plateau rotatif 2 et du convoyeur en ligne 15 se fait au niveau d'un poste adjacent au poste 12 de mise en place d'un fond. Dans l'exemple représenté, le convoyeur 17 en ligne est bordé d'un poste de dosage d'un matériau de remplissage et d'un poste de mise en place d'un couvercle 17. Comme on peut le voir sur la figure 7, le convoyeur 13 présente des plateaux supports 18 circulaires bordés de doigts 19 verticaux. Le dispositif est donc mis en oeuvre de la manière suivante. Tout d'abord, une feuille est amenée depuis le magasin 8 jusqu'à l'un des bras 3. Le déplacement d'une feuille se fait par un chargeur de feuilles entraîné par le vérin 11. La feuille est alors réceptionnée sur les pinces 5 ouvertes du bras. 2878231 5 Le plateau rotatif 2 est alors entraîné sur une course de 60 pour amener la feuille au niveau du poste 9 de soudure. Les pinces 5 sont alors en position fermée, de sorte que la feuille s'enroule autour du mandrin 4. La dimension de la feuille est telle 5 que les deux bords de la feuille se chevauchent. Les pinces 5 étant fermées et la feuille étant enroulée autour du mandrin 4, la sonotrode 10 descend et se presse contre le mandrin 4 pour effectuer le soudage de la feuille. Le corps tubulaire de l'emballage est alors formé. A l'étape suivante correspondant à une avance angulaire de 60 , le corps est poussé du mandrin 4. Cette poussée est réalisée par une came qui permet de faire dépasser du mandrin 4 une partie du corps. Le plateau rotatif effectue une nouvelle incrémentation angulaire de 60 pour se trouver en face du poste 12 d'encollage de fond. Là un fond, c'est-à-dire une coupelle en matière plastique présentant un épaulement, est engagé dans le corps. Le fond étant préalablement enduit d'un adhésif, il est alors collé au corps. Le plateau rotatif effectue une nouvelle incrémentation de 60 , le corps muni de son fond est alors aligné avec le convoyeur en ligne 15. Un contrôle optique est opéré pour vérifier qu'un fond est bien engagé sur le corps. Si le contrôle optique ne détecte pas de fond, le plateau tourne de 60 et le corps sans fond est éjecté. Dans le cas où le contrôle optique détecte le fond, le corps muni 25 à son fond est transféré sur le convoyeur linéaire 15. Le corps est mis en place sur le plateau en étant guidé par les doigts et passe d'une orientation horizontale à une orientation verticale. Le corps est rempli de la matière qu'il doit conditionner, puis un couvercle est déposé. Le couvercle est généralement constitué d'un anneau présentant un épaulement venant se mettre en place sur le corps et un capot articulé sur l'anneau par une charnière film. L'invention fournit ainsi un dispositif extrêmement rapide et fiable de fabrication d'un emballage tubulaire formé par une feuille souple. L'un des facteurs importants de cette rapidité et fiabilité tient au fait que le corps est formé mécaniquement par deux pinces qui se ferment l'une sur l'autre. 2878231 6 En outre, ce dispositif est très facilement paramétrable en changeant la forme ou les dimensions du mandrin. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif, mais elle 5 embrasse au contraire toutes les formes de réalisation. Ainsi, le fond et le couvercle pourraient être retenus sur le corps par un système de liaison mécanique à la place. De même, d'autres opérations peuvent être intégrées sur le convoyeur en ligne comme le collage d'étiquette ou une impression par jet d'encre. 2878231 7 REVENDICATIONS 1. Dispositif de fabrication d'un emballage tubulaire ayant un corps constitué d'une feuille souple, caractérisé en ce qu'il comprend un plateau rotatif (2) sur lequel est disposé au moins un bras (3) présentant un mandrin (4) et deux pinces (5) articulées entre une position d'ouverture dans laquelle les pinces forment entre elles un angle d'environ 180 et une position de fermeture dans laquelle les pinces sont refermées autour du mandrin, chaque bras (3) pouvant être successivement en regard: - des moyens de stockage d'amenée d'une feuille sur les pinces (5), les pinces étant en position d'ouverture, - des moyens de soudage, les pinces (5) étant en position de fermeture, - des moyens d'éjection d'un corps formé par une feuille soudée sur elle-même. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mise en place d'un fond sur le corps. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mise en place d'un couvercle sur le corps. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque bras (3) présente un élément à came pouvant pousser un corps formé sur le bras. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mandrin (4) présente au moins une nervure longitudinale. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de soudage sont constitués par une sonotrode (10) ayant une surface de soudage plane pouvant venir en appui contre le mandrin (4) lors du soudage. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend six bras (3) orientés à 60 . 8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les moyens de mise en place d'un fond sur le corps comprennent un plateau rotatif (13) à quatre têtes (14), chaque tête ayant un support de fond. 2878231 8 9. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que les moyens de mise en place d'un couvercle (17) comprennent un plateau rotatif (13) à quatre têtes (14), chaque tête ayant un support de couvercle. 10. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un convoyeur linéaire juxtaposé au plateau rotatif supportant un moyen de dosage pouvant introduire une dose de matériau dans le corps et les moyens de mise en place d'un couvercle sur le corps. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une cellule optique permettant de détecter la présence d'un fond sur le corps.