Brevet FR3092570A1 — publié le 20200814

Description Titre de l'invention : CAPSULE MUNIE D'UN OPERCULE PARTIELLEMENT ASSEMBLE [0001] La présente invention porte sur une capsule munie d'un opercule partiellement assemblé. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les capsules contenant des particules solides, notamment de la poudre à café. [0002] On connaît des procédés automatisés comportant une étape de remplissage d'une capsule par du café moulu et une étape d'operculage (le la capsule à l'aide d'un opercule thermosoudable afin de conserver la saveur du café et préserver ainsi ses arômes. [0003] Toutefois, ces procédés sont basés sur l'utilisation de deux consommables à savoir d'une part les opercules et d'autre part les capsules dont il faut gérer l'approvisionnement. En outre, il est également difficile de garantir un positionnement sous contrôle précis de l'opercule avant son collage sur la capsule, car cela nécessite un déplacement de l'opercule suivant au moins dcux axes, voire trois axes. [0004] Selon un procédé global de production d'unc capsule, par exemple de café, il peut exister le besoin de faciliter le positionnement relatif de l'opercule avec la capsule pour simplifier l'opération d'operculage tout en évitant l'opération complexe de découpe de l'opercule. [0005] L'invention vise à combler efficacement ce besoin en proposant une capsule destinée à contenir des particules solides, ladite capsule comportant: - un corps délimitant un volume creux destiné à êtrc rempli dc particules solides via une ouverture de remplissage, ledit corps étant muni d'un rebord périphérique, et - un opercule de fermeture de la capsule, caractérisée en ce que l'opercule dc fermeture est prédécoupé et est en outre partiellement assemblé uniquement sur une portion du rebord périphérique du corps de la capsule dc façon à ne pas obstruer l'ouverture de remplissage lors d'une opération de remplissage dc la capsule et à pouvoir être rabattu sur le reste du rebord périphérique pour obturer l'ouverture de remplissage une fois l'opération de remplissage de la capsule effectuée. [0006] L'invention permet ainsi de disposer d'un opercule déjà indexé par rapport au corps de la capsule rendant possible la réalisation de l'opération d'operculage suivant un seul axe correspondant notamment au mouvement d'éjection de la capsule. En outre, la machine de remplissage n'a pas à gérer la découpe de l'opercule, ce qui facilite son fonctionnement basé sur l'utilisation d'un seul consommable au lieu de deux. [0007] Selon une réalisation, le corps de ladite capsule est réalisé dans un matériau 2 plastique, notamment un matériau recyclé ou bio-compostahle. [0008] Selon une réalisation, l'opercule de fermeture est réalisé au moins en partie dans un matériau thermosoudable. [0009] Selon une réalisation, l'opercule de fermeture est réalisé dans un matériau plastique, notamment un matériau recyclé ou bio-compostable. [0010] Selon une réalisation, l'opercule de fermeture présente des dimensions correspondant à celles du corps de la capsule. [0011] L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'une capsule telle que précédemment définie, caractérisé en ce qu'il comporte: - une étape de prédécoupage d'un opercule de fermeture, - une étape de placage de l'opercule de fermeture prédécoupé contre le rebord périphérique de la capsule, et - une étape de collage de l'opercule de fermeture sur une portion du rebord périphérique. [0012] L'invention concerne en outre un procédé de remplissage d'une capsule munie d'un opercule de fermeture partiellement assemblé telle que précédemment définie, caractérisé en ce qu'il comporte: - une étape de mise en place de la capsule sur un support, - au moins une étape de remplissage de la capsule, - une étape de repliage de l'opercule de fermeture partiellement assemblé sur le rebord périphérique de la capsule, et - une étape de scellage de l'opercule de fermeture sur le corps de la capsule. [0013] Selon une mise en oeuvre, l'étape de remplissage est effectuée en maintenant l'opercule de fermeture éloigné de l'ouverture de remplissage au moyen d'un guide d'ouverture. [0014] Selon une mise en oeuvre, l'étape de repliage de l'opercule de fermeture est effectuée au moyen d'un guide de fermeture permettant de plaquer l'opercule de fermeture contre le rebord périphérique de la capsule avant scellage. [0015] Selon une mise en oeuvre, l'étape de scellage de l'opercule de fermeture est effectuée au moyen d'une matrice chauffante. [0016] Selon une mise en oeuvre, l'étape de scellage de l'opercule de fermeture est effectuée suivant un seul axe de translation correspondant à un mouvement d'éjection de la capsule. [0017] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0018] [fig. la] La figure la est une vue de dessus d'un corps d'une capsule pour machine à café et 3 d'un opercule thermosoudable prédécoupé; [0019] [fig. 1 b] La figure lb est une vue de dessus de la capsule selon l'invention après pré- assemblage de l'opercule sur le rebord du corps de la capsule; [0020] [fig.lc] La figure le est unc vue de côté de la capsule selon l'invention après pré-assemblage de l'opercule sur le rebord du corps de la capsule; [0021] [fig.2a] La figure 2a est unc vue de côté illustrant une étape de pré-assemblage de l'opercule sur le corps de la capsule selon la présente invention; [0022] [fig.2b] La figure 2h est une vue de dessus illustrant une étape de pré-assemblage de l'opercule sur le corps de la capsule selon la présente invention; [0023] [fig.3] La figure 3 montre des représentations schématiques de dessus et de côté illustrant les différents moyens permettant d'assurer un remplissage, un tassage, et un operculage d'une capsule selon la présente invention. [0024] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. [0025] Les figures l a, 1 b, et lc montrent une capsule 10 destinée à contenir des particules solides, notamment de la poudre à café ou des herbes de thé, ou tout autre contenu à base de particules solides. La capsule 10 comporte un corps 11 d'axe X délimitant un volume creux destiné à être rempli de particules solides via une ouverture de remplissage 12. Le corps 11 est muni d'un rebord périphérique 13 constitué par une collerette annulaire d'orientation radiale par rapport à l'axe X. Comme cela est visible en figure lc, le corps 11 de la capsule 10 pourra présenter une portion de forme tronconique mais toute autre forme est envisageable. Le corps 11 de la capsule 10 est réalisé dans un matériau plastique, notamment un matériau recyclé ou biocompostable. En variante, le corps de la capsule 10 pourrait être réalisé dans un matériau métallique. [0026] La capsule 10 comporte également un opercule de fermeture 15 du volume creux du corps 11 de la capsule 10. Selon une réalisation, l'opercule 15 est réalisé au moins en partie, notamment totalement, dans un matériau thennosoudable. Le matériau thermosoudable pourra notamment être un matériau plastique, notamment un matériau recyclé ou bio-compostable, du même type que celui du corps 11 mais beaucoup plus fin, de sorte qu'il peut se souder sur le rebord 13 lors d'une opération de chauffage. [0027] L'opercule de fermeture 15 est avantageusement prédécoupé et présente des di- mensions correspondant à celles du corps 11. En particulier, l'opercule 15 en forme de disque présente un diamètre sensiblement égal au diamètre externe du rebord 13. Par "sensiblement égal", on entend une variation maximum de plus ou moins 10% entre les deux longueurs. [0028] Comme on peut le voir sur les figures 1 b et lc, l'opercule de fermeture 15 est par- tiellement assemblé, notamment pré-encollé, uniquement sur une portion du rebord 13 du corps 11 de la capsule 10 sans obstruer l'ouverture de remplissage 12. En l'occurrence, l'opercule 15 est partiellement assemblé suivant une largeur "a" correspondant à une largeur du rebord 13 du corps 11 de la capsule 10. La portion 16 de l'opercule 15 partiellement assemblé est ainsi délimitée par un arc de cercle de la périphérie externe de l'opercule 15 et une corde rejoignant les deux extrémités de cet arc de cercle, tel que montré en figure la. [0029] L'opercule 15 pourra être plié dans une direction opposée à l'ouverture de rem- plissage 12 pour libérer ladite ouverture 12 lors d'une opération de remplissage de la capsule 10. L'opercule 15 pourra être rabattu sur le reste du rebord 13 pour obturer l'ouverture de remplissage 12 une fois que l'opération de remplissage de la capsule a été effectuée. [0030] On décrit ci-après, en référence avec les figures 2a et 2h, un exemple de procédé de réalisation d'une capsule 10 à opercule 15 partiellement assemblé, notamment préencollé. [0031] Tout d'abord, l'opercule 15 est prédécoupé aux dimensions du corps 11 de la capsule 10. [0032] Le corps 11 de la capsule 10 est mis en place sur un support 18 comportant un logement de réception 19 à cet effet. [0033] L'opercule 15 prédécoupé est ensuite plaqué contre le rebord périphérique 13 de la capsule 10 et chauffé sur une portion du rebord 13 pour assurer son pré-encollage sur le corps 11 de la capsule 10. [0034] A cet effet, on pourra utiliser un tasseau 20 mobile entre une position haute éloignée de la capsule 10 et une position basse dans laquelle le tasseau 20 applique une pression sur l'opercule 15, tandis qu'un embout chauffant 21 ayant une forme correspondant à la portion 16 est appliqué sur l'opercule 15 pour le solidariser localement du rebord 13 de la capsule 10. [0035] On décrit ci-après, en référence avec la figure 3, un exemple d'un procédé de rem- plissage de la capsule 10 à opercule 15 partiellement assemblé. [0036] La capsule 10 est mise en place sur un support 23 muni de rails de guidage. La capsule 10 est déplacée en translation suivant une direction A jusqu'à un poste de remplissage. L'arrêt en translation pourra être effectué au moyen d'une butée référencée 24. [0037] La capsule 10 est ensuite remplie par des particules solides, notamment du café moulu ou des feuilles de thé. Cette étape de remplissage est effectuée en maintenant l'opercule 15 éloigné de l'ouverture de remplissage 12 au moyen d'un guide d'ouverture 26. A cet effet, le guide d'ouverture 26 est disposé de telle façon que la capsule 10 passe sous ledit guide d'ouverture 26 en premier via le côté opposé à la portion du rebord 13 portant l'opercule 15 suivant la direction A. On évite ainsi d'obstruer l'ouverture 12 lors du remplissage de la capsule 10. Le guide d'ouverture 26 est par exemple fixe et présente une forme allongée ayant une longueur de préférence au moins égale à un diamètre externe du rebord 13. [0038] Le contenu de la capsule 10 est ensuite tassé à l'intérieur de la capsule 10 au moyen d'un tasseau 27 appliquant un effort de tassage par déplacement vertical. [0039] L'opercule 15 partiellement assemblé est ensuite replié sur le rebord 13 de la capsule au moyen d'un guide de fermeture 30 permettant de plaquer l'opercule 15 contre le rebord 13 de la capsule 10 avant scellage. A cet effet, le guide de fermeture 30 est disposé de telle façon que la capsule 10 passe sous ledit guide de fermeture 30 en premier via la portion du rebord 13 portant l'opercule 15 suivant la direction B de translation opposée à la direction A. Le guide de fermeture 30 est par exemple fixe et présente une forme allongée ayant une longueur de préférence au moins égale à un diamètre externe du rebord 13. Le guide d'ouverture 26 et le guide de fermeture 30 sont disposés de part et d'autre de la zone d'arrivée de la capsule 10 sur le support 23. [0040] L'opercule 15 est ensuite chauffé de manière à sceller l'opercule 15 sur le corps 11 de la capsule 10. Selon une mise en oeuvre, une étape de chauffage est effectuée au moyen d'une matrice chauffante 31. La matrice chauffante 31 pourra par exemple présenter une forme allongée ayant au moins une longueur égale à un diamètre externe du rebord 13. L'opercule 15 est ainsi collé suivant toute la circonférence du rebord 13 par déplacement en translation de la capsule 10 par rapport à la matrice chauffante 31. Il est ainsi possible de réaliser l'opération d'operculage, c'est-à-dire de scellage, suivant un seul axe de translation correspondant au mouvement d'éjection de la capsule. [0041] L'opération de scellage est ici effectuée par thermocollage. En variante l'opération de scellage pourra être effectuée par collage au moyen d'une colle, ou par encliquetage, ou toute autre technique adaptée à l'application. Il en est de même pour la réalisation de l'étape de pré-assemblage de l'opercule sur une portion du rebord 13 de la capsule 10. [0042] En variante, la capsule 10 est fixe sur son support 23 tandis que la matrice chauffante 31 est mobile pal- rapport à la capsule 10. En variante, l'opercule 15 et la matrice 31 sont mobiles l'un par rapport à l'autre suivant un mouvement rotatif. En variante, la matrice chauffante 31 présente une forme circulaire correspondant au diamètre de l'opercule 15 et est appliquée par déplacement vertical. [0043] En variante, la capsule 10 est fixe tandis que le guide d'ouverture 26 et/ou le guide de fermeture 30 sont mobiles par rapport à la capsule. [0044] Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et 6 ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents. [0045] En outre, les différentes caractéristiques, variantes, et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. 7