Brevet FR3012118A1 — publié le 20150424

La présente invention concerne un dispositif pour la fabrication d'un emballage de conditionnement de produits visqueux. De nombreux produits, en particulier, des produits cosmétiques sont conditionnés dans des flacons et sont expulsés du flacon pour leur utilisation. L'expulsion du produit a pour conséquence l'introduction d'air dans le flacon. Or, l'introduction d'air dans a un effet délétère sur le produit puisqu'il en provoque l'oxydation. Il s'ensuit une dégradation rapide du produit 10 qui devient prématurément inutilisable. Pour pallier ce problème, les laboratoires cosmétiques sont alors contraints d'ajouter à leur composition des agents de conservation. On connait, par ailleurs, des emballages de produits visqueux notamment cosmétique - du type « airless ». 15 Par emballage « airless », on entend un emballage qui permet l'extraction du produit contenu dans l'emballage sans introduction d'air à la place du produit qui a été extrait. Dans cette problématique technique, le document W02012/136932 divulgue un emballage « airless » qui possède une enveloppe extérieure 20 élastiquement deformable et une poche intérieure souple dans laquelle un produit pâteux est stocké. La poche est fixée partiellement sur la paroi interne de l'enveloppe en laissant libre une portion de la poche. L'emballage selon le document fonctionne de façon très remarquable tout en présentant une structure beaucoup plus simple que celle 25 des emballages « airless » connus ; ceux-ci sont généralement basés sur l'emploi de pompes complexes et donc coûteuses. Cependant, le succès de cet emballage est limité par la difficulté qui existe à en assurer la fabrication de manière industrielle. En effet, il existe une importante difficulté technologique à 30 solidariser une poche souple à l'intérieur d'une enveloppe et, ce, à une cadence industrielle. Il est également important que le mode de solidarisation de la poche dans l'enveloppe permette de contrôler avec précision, la position de la portion libre par rapport à la portion fixe. Le bon fonctionnement de l'emballage, 35 et, en particulier, de sa capacité à expulser la totalité du produit qui est stocké, dépend de façon importante de la bonne position de la soudure qui assure la fixation de l'enveloppe dans l'enveloppe. Cette dernière doit en effet être positionnée de façon précise à l'intérieur de l'emballage lorsque l'emballage présente une forme cylindrique. Dans ce contexte technique, un but de l'invention est de proposer 5 un dispositif de fabrication d'un emballage comprenant une enveloppe dans laquelle est fixée une poche souple qui autorise une cadence et une répétabilité élevées. La présente invention concerne un dispositif de pose d'une poche souple tubulaire comprenant une extrémité ouverte et une extrémité obturée, à 10 l'intérieur d'une enveloppe élastiquement deformable comprenant un corps ayant une extrémité ouverte et une extrémité dotée d'un col ; de plus, le dispositif comprend des moyens de préhension de la poche, des moyens d'engagement de la poche dans l'enveloppe et des moyens de soudage de la poche dans l'enveloppe. 15 L'invention fournit ainsi un dispositif permettant de prendre une poche, de l'amener et de la poser dans une enveloppe pour la souder à l'intérieur de cette même enveloppe. Selon une disposition avantageuse de l'invention, le dispositif comprend un mandrin mobile sur lequel la poche est susceptible de venir 20 s'engager et des pinces mobiles entre une position rapprochée dans laquelle les pinces retiennent la poche sur le mandrin et une position écartée dans laquelle les pinces libèrent la poche du mandrin. Il est prévu de plus que chacune de pinces soit pourvue d'au moins un système de prise par aspiration tel que par exemple une ventouse. 25 En outre, le mandrin comprend des moyens de rétraction de la poche sur le mandrin. Par ailleurs, le dispositif peut présenter des mâchoires permettant un pincage et découpe de la poche. Selon une disposition de l'invention, le dispositif comprend une 30 embase dotée d'une empreinte complémentaire du col de l'enveloppe et une bague de maintien de l'extrémité ouverte de l'enveloppe. Il est, de plus, prévu que le dispositif comprenne une tête de soudage conçue pour s'engager dans l'enveloppe lorsque celle-ci est placée sur l'embase. 35 De plus, la tête de soudage comprend une nervure de chauffe conçue pour venir tangenter la poche placée dans l'enveloppe. En outre, l'embase possède des moyens de mise en rotation permettant à l'enveloppe d'effectuer un tour sur elle-même d'au moins 360°. Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence aux figures ci-annexées représentant à titre d'exemple non limitatif une forme 5 de réalisation d'un dispositif de fixation d'une poche dans une enveloppe selon celle-ci. Figures 1 à 6 montrent le dispositif selon l'invention au cours de la mise en place d'une poche dans une enveloppe, Figure 7 montre en coupe les moyens de soudage du dispositif 10 selon l'invention. En se reportant à la figure 1, il apparaît que le dispositif selon l'invention possède un bâti 2 sur lequel sont fixés plusieurs organes qui participent à la préhension d'une poche 3, à son amenée vers une enveloppe 4 et à sa fixation à l'intérieur de l'enveloppe 4. 15 Comme on peut le voir sur la figure 1, le bâti 2 supporte des moyens qui vont gérer la phase d'amenée d'une poche 3 en matière plastique souple dans une enveloppe 4 tubulaire. On peut préciser que, dans l'exemple illustré, l'enveloppe 4 possède un corps cylindrique 5 ayant une extrémité ouverte 6 et une extrémité 20 dotée d'un col 7 tronconique ; le col 7 tronconique est prolongé par une embouchure 8 pourvue d'un filetage selon des dispositions conventionnelles en matière d'emballage. Le corps cylindrique 5 est, ici, décrit de manière purement illustrative et d'autres formes sont envisageables. Pour sa part, la poche 3 est constituée d'un film plastique tubulaire 25 soudé transversalement. En d'autres termes, la poche 3 se présente sous la forme d'un tube qui est ouvert à l'une de ses extrémités et qui est fermé à son autre extrémité par une ligne de soudure transversale. Le bâti 2 supporte un système de pinces 10 qui va assurer la préhension de la poche 3. Comme on va le voir, les pinces 10 sont animées 30 de mouvements symétriques et antagonistes. Pour cela, le bâti 2 est doté d'un axe vertical 12 sur lequel coulisse une platine de support 13 ; la platine de support 13 embarque les deux pinces 10. Sur l'exemple représenté sur les figures, la platine de support 13 est constituée de deux composants formant un T inversé. La platine de support 13 35 possède de plus un palier 14 permettant son coulissement le long de l'axe vertical 12. On peut noter que, sur sa face frontale, la platine de support 13 est dotée de deux glissières 16 et 17. Il s'agit d'une glissière basse transversale 16 et d'une glissière haute verticale 17. Chaque pince 10 est dotée d'un coulisseau 19 permettant son glissement sur la glissière basse transversale 16. La glissière verticale 17 reçoit une plaque de commande 20. La plaque de commande 20 est actionnée par un actionneur 22 (tel qu'un vérin) qui contrôle son déplacement le long de la glissière verticale 17. On note la présence, dans la plaque de commande 20, de deux lumières 23 orientées à 45° par rapport à la glissière haute verticale 17. 10 Chacune des lumières 23 reçoit un galet 25 qui est lié à une pince 10. Ainsi, lors de l'activation de l'actionneur 22, la plaque de commande 20 coulisse sur la glissière haute verticale 17 et tracte les deux pinces 10 dans un mouvement horizontal qui les écarte l'une de l'autre. Chaque pince 10 possède un mors de préhension 26 et une 15 patte 27 sur laquelle sont fixés le coulisseau 19 et le galet 25. De plus, chaque pince 10 est équipée d'une ou plusieurs ventouses 29 qui sont logées à l'intérieur de son mors de préhension 26. Une ventouse 29 peut être plus particulièrement vue à la figure 4. On voit ainsi que le mouvement des pinces 10 est contraint par la 20 plaquette de commande 20 et par la glissière transversale horizontale 16. Une action de l'actionneur 22 sur la plaquette de commande 20 dans un sens ascendant écarte les pinces 10 l'une de l'autre, tandis qu'une action de l'actionneur 22 sur la plaquette de commande 20 dans un sens descendant ramène les pinces 10 l'une vers l'autre. 25 Les pinces de préhension 10 sont alignées, avec en partie inférieure, deux plaques 28 qui enserrent la poche 3 et, en en partie supérieure, un mandrin 30. Le mandrin 30 est, pour sa part, mobile selon une direction verticale. En fonctionnement, une poche 3 se présente pour être insérée et 30 fixée dans une enveloppe 4. Comme on peut le voir sur la figure 1, une poche 3 est maintenue entre les deux plaques 28. La figure 1 montre les deux pinces 10 en position descendue. Dans cette position, les deux pinces 10 sont disposées de part et d'autre de la poche 3 ; ainsi, les ventouses 29 viennent agripper la poche 3. 35 Comme le montre la Figure 2, les pinces de préhension 10 emportent la poche 3 pour l'engager sur le mandrin 30. La poche 3 se trouve alors chaussée sur le mandrin 30. Pour faciliter l'introduction du mandrin 30 dans la poche 3, il est doté d'une extrémité tronconique. Le dispositif réalise ainsi une phase importante de l'assemblage de 5 l'emballage puisque la poche 3 est positionnée et tenue - et ce avec une cote parfaitement répétable - sur le mandrin 30 et est prête pour être introduite dans l'enveloppe 4. La figure 2 montre le mandrin 30 et les pinces retenant la poche 3 en position haute. 10 Par des moyens pneumatiques, la poche 3 est aspirée contre le mandrin 30, ce qui assure sa retenue sur le mandrin 30 et permet de relâcher les deux pinces 10 ce que l'on peut voir à la figure 3. Le mandrin 30 sur lequel la poche 3 est retenue est déplacé pour être positionné à la verticale de l'enveloppe 4 puis pour amorcer une descente 15 en vue de l'introduction de la poche 3 dans l'enveloppe 4, comme cela est illustré à la figure 5. La poche 3 est déposée dans l'enveloppe 4 par aspiration ; une dépression est créée pour ôter la poche 3 du mandrin 30. L'enveloppe 4 repose sur une embase 32 présentant une 20 empreinte tronconique permettant de maintenir avec stabilité l'enveloppe 4 à l'embase 32. E n partie haute, une bague 33 assure le maintien de l'enveloppe 4. La figure 6 montre l'enveloppe 4 positionnée sur l'embase 32 tandis qu'une tête de soudure désignée globalement par la référence 35 est engagée 25 à l'intérieur de l'enveloppe 4 pour fixer la poche 3 dans cette dernière. La tête de soudage 35 comprend une cinématique qui permet de déplacer cette dernière dans une direction permettant son introduction et sa sortie de l'enveloppe 4. La cinématique de déplacement de la tête de soudage 35 possède 30 un bâti 37 doté d'un axe 38 sur lequel se déplace la tête de soudage. De plus, la cinématique de déplacement de la tête de soudage 35 intègre un mécanisme 39 de déplacement radial de la tête de soudage. Ce mécanisme peut être, par exemple, à crémaillère et pignon. Comme on peut le voir sur la vue en coupe de la figure 7, la 35 soudure de la poche 3 sur la surface interne de l'enveloppe 4 se fait par un outil de chauffe éventuellement pourvu d'un revêtement téflon. La tête de soudage 35 est pourvue d'une nervure de chauffe 40 par laquelle le chauffage s'effectue. On note la présence de deux bagues d'isolation 41 et 42 de part et d'autre de la nervure de chauffe 40. Une bague 34 de contre appui, que l'on peut voir à la figure 6 et à 5 la figure 7 (en coupe), est placée à l'extérieur de l'enveloppe 4. En pratique, le soudage de la poche 3 à l'intérieur de l'enveloppe 4 s'effectue de la manière suivante. La tête de soudage 35 est introduite dans l'enveloppe 4 sensiblement selon l'axe de symétrie de celle-ci. 10 Arrivée en fin de course, la tête de soudage 35 suit un déplacement radial et vient en contact tangentiel avec la poche 3 qui est elle-même plaquée contre l'enveloppe 4. La nervure de chauffe 40 produit une fusion de la poche 3 avec l'enveloppe 4. L'enveloppe 4 est entrainée en rotation sur un tour complet de 15 sorte qu'un cordon de soudure se forme sur 360°. Les bagues d'isolation 41 et 42 permettent de localiser l'effet de chauffe et ainsi préviennent la déformation de l'enveloppe 4. Dans une phase suivante non illustrée, l'extrémité de fond de l'enveloppe 4 opposée à l'embouchure est scellée. 20 L'emballage formé de l'enveloppe 4 à l'intérieur duquel est soudée une poche 3 est alors prêt à être rempli d'un produit liquide ou semi liquide. L'invention fournit ainsi un dispositif permettant de positionner et fixer une poche en film de matière plastique dans une enveloppe élastiquement deformable. 25 REVENDICATIONS1. Dispositif de pose d'une poche (3) souple tubulaire comprenant une extrémité ouverte et une extrémité obturée à l'intérieur d'une enveloppe (4) élastiquement deformable comprenant un corps ayant une extrémité ouverte et une extrémité dotée d'un col, caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens de préhension de la poche (3), des moyens d'engagement de la poche (3) dans l'enveloppe (4) et des moyens de soudage de la poche (3) dans l'enveloppe (4). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif comprend un mandrin (30) mobile sur lequel la poche (3) est susceptible de venir s'engager et des pinces (10) mobiles entre une position rapprochée dans laquelle les pinces (10) retiennent la poche (3) sur le mandrin (30) et une position écartée dans laquelle les pinces (10) libèrent la poche (3) du mandrin (30). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des pinces (10) est pourvue d'au moins un système de prise par 20 aspiration. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que le mandrin (30) comprend des moyens de rétraction de la poche (3) sur le mandrin (30). 25 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif présente des mâchoires permettant un pincage et découpe de la poche (3). 30 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif comprend une embase (32) dotée d'une empreinte complémentaire du col de l'enveloppe (4) et une bague de maintien de l'extrémité ouverte de l'enveloppe (4). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif comprend une tête de soudage (35) conçue pour s'engager dans l'enveloppe (4) lorsque celle-ci est placée sur l'embase (32). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tête de soudage (35) comprend une nervure de chauffe (40) conçue pour venir tangenter la poche (3) placée dans l'enveloppe (4). 9. Dispositif selon la revendication 6 à 8, caractérisé en ce que 10 l'embase (32) possède des moyens de mise en rotation permettant à l'enveloppe d'effectuer un tour sur elle-même d'au moins 360°.