Brevet FR3097534A1 — publié le 20201225

Description Titre de l'invention : Machine pour thermosceller un opercule sur un récipient en particulier à bord arrondi Domaine technique [0001] La présente invention concerne le domaine technique du conditionnement de produits alimentaires placés dans des récipients qu'il convient de fermer ou d'operculer après remplissage. [0002] L'objet de l'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour le conditionnement de boissons ou de soupes dans des gobelets, des verres, des pots, des saladiers ou des bols par exemple possédant en particulier un bord arrondi. Technique antérieure [0003] Dans l'état de la technique, il est connu une machine pour thennosceller un opercule sur un récipient comportant un châssis pourvu d'un berceau dans lequel est aménagée une empreinte de réception du récipient présentant un contour fermé. Le berceau présente une surface d'appui sur laquelle repose le bord plat du récipient. Cette machine comporte un dispositif de thermoscellage comportant une tête de thermoscellage montée mobile entre une position haute de repos et une position basse de thermoscellage dans laquelle l'opercule est fixé sur le bord plat du récipient en raison de l'application de la chaleur et d'une pression sur le bord plat du récipient en appui sur la surface du berceau. Il s'avère que la mise en place du récipient rempli dans l'empreinte est délicate à mener à bien sans en renverser le contenu, en raison du faible espace disponible entre la tête de thermoscellage et le berceau. Cette opération minutieuse génère une pelle de temps à la mise en place et au retrait du récipient dans l'empreinte. [0004] Un autre inconvénient de cette machine concerne sa mise en oeuvre pour un unique format des récipients. Pour remédier à cet inconvénient, il est connu de réaliser le berceau sous la forme d'un plateau tournant dans lequel sont aménagées des empreintes de différentes dimensions. Cependant, la mise en place du récipient dans l'empreinte représente toujours une opération délicate à réaliser. [0005] Il est également connu pour des récipients en verre, une machine de thermoscellage comportant un châssis pourvu d'une embase présentant une surface d'appui pour le fond du récipient. L'embase présente une surface de butée sur laquelle vient en appui le corps du récipient de manière que le récipient se trouve aligné avec la tête de thermoscellage du dispositif de thermoscellage. La tête de thennoscellage est montée mobile entre une position haute de repos et une position basse de thermoscellage dans laquelle l'opercule est fixé sur le bord du récipient en raison de l'application de la chaleur et. d'une pression sur le bord du récipient en appui sur l'embase. La mise en 2 place du récipient dans l'alignement de la tête de thermoscellage est relativement facile puisqu'il suffit de le poser sur le fond de l'embase en l'amenant en contact contre la surface de butée. Cependant, une telle machine n'est pas adaptée pour fixer des opercules sur des récipients présentant une rigidité moindre que le verre. Par ailleurs, la fixation par cette machine, des opercules sur des récipients pourvus d'un bord arrondi ou enroulé conduirait à une détérioration de ce bord des récipients. Exposé de l'invention [0006] L'objet de l'invention vise à remédier aux inconvénients des techniques antérieures en proposant une machine de thermoscellage permettant une mise en place aisée des récipients dans l'alignement de la tête de theimoscellage, cette machine assurant la fixation des opercules sur des récipients présentant en particulier un bord arrondi, sans entrainer la détérioration du bord arrondi de ces récipients. [0007] A cet effet, l'objet de l'invention vise une machine pour thermosceller un opercule sur un bord arrondi d'un récipient, cette machine comportant : - une embase délimitant une zone d'appui pour la base du récipient ; - un dispositif comportant une tête de thermoscellage montée mobile entre une position haute de repos et une position basse de thermoscellage dans laquelle l'opercule est fixé sur le bord arrondi du récipient; - et au moins un centreur ouvert présentant : " une surface de butée pour le corps du récipient afin de l'aligner par rapport à la tête de thermoscellage, dans une position pour thermosceller l'opercule, cette surface de butée s'élevant par rapport à l'embase de manière à ne pas être en contact avec le bord arrondi du récipient ; " et un système d'arrêt de la tête de thermoscellage dans sa position basse de thermoscellage. [0008[ De plus, la machine selon l'invention peut comporter en outre en combinaison au moins l'une et/ou l'autre des caractéristiques additionnelles suivantes : - le centreur ouvert présente un logement de réception pour l'opercule délimité par des pions escamotables ; - le système d'arrêt est réglable en hauteur ; - l'embase comporte une zone d'appui élastique pour la base du récipient. [0009] Un autre objet de l'invention est de proposer une machine de thermoscellage conçue pour permettre de fixer des opercules sur des récipients présentant des formats différents aussi bien en diamètre qu'en hauteur, l'adaptation de la machine pour changer de formats étant très rapide. [0010] Pour atteindre un tel objectif, la machine de thermoscellage comporte plusieurs centreurs ouverts montés mobiles entre une position pour aligner le corps du récipient 3 par rapport à la tête de thermoscellage et une position décalée latéralement par rapport à cette position alignée. [0011] De plus, la machine de thermoscellage selon l'invention peut comporter en outre en combinaison au moins l'une et/ou l'autre des caractéristiques additionnelles suivantes : - un système d'indexation pour positionner chaque centreur ouvert dans sa position assurant l'alignement du corps du récipient par rapport à la tête de thermoscellage ; - les centreurs ouverts sont fixés sur un fourreau mobile en rotation ; - les centreurs ouverts sont fixés sur le fourreau mobile en étant décalés verticalement; - les centreurs ouverts sont montés chacun mobile en pivotement. Brève description des dessins [0012] [fig.1] La figure 1 est une vue en perspective de trois quart avant d'un exemple de réalisation d'une machine de thermoscellage conforme à l'invention. [0013] [fig.21 La figure 2 est une vue en perspective de trois quart avant d'un exemple de réalisation d'une machine de thermoscellage conforme à l'invention, avec un récipient en position pour la fixation d'un opercule. [0014] [fig.3[ La figure 3 est une vue latérale de la machine de thermoscellage conforme à l'invention, en position haute de repos, avec un récipient en position pour la fixation d'un opercule. [0015] [fig.4[ La figure 4 est une vue latérale de la machine de thermoscellage conforme à l'invention, en position basse de thermoscellage d'un opercule sur un récipient. [0016] [fig.51 La figure 5 est une vue à plus grande échelle de la tête de la machine de ther- moscellage conforme à l'invention, dans une position qui précède la position basse de thermoscellage d'un opercule sur un récipient. [0017] [fig.6[ La figure 6 est une vue à plus grande échelle de la tête de la machine de ther- moscellage conforme à l'invention, en position basse de thermoscellage d'un opercule sur un récipient. [0018] [fig.7[ La figure 7 est une vue en perspective d'un exemple de montage sous la forme d'un tourniquet, d'une série de centreurs pour des formats différents de récipients. [0019] [fig.8[ La figure 8 est une vue en perspective d'un autre exemple de montage d'une série de centreurs pour des formats différents de récipients. Description des modes de réalisation 100201 Les figures 1 à 4 illustrent un exemple de réalisation d'une machine 1 pour ther- mosceller un opercule 2 sur un récipient 3 se présentant de préférence sous la forme d'un gobelet, d'un verre, d'un pot, d'un saladier ou d'un bol par exemple. Ce récipient 3 présente une base 3a à partir duquel s'élève un corps de forme cylindrique 3b se terminant par une ouverture délimitée par un bord 3c arrondi ou enroulé comme cela apparait plus précisément aux figures 5 et 6. Par exemple, ce récipient 3 est réalisé en carton, amidon, pulpe ou polymère thermoplastique. [0021] Cette machine 1 comporte un châssis 5 présentant une embase 6 à partir de laquelle s'élève verticalement une colonne 7 à l'extrémité de laquelle est montée en porte à faux, une tête de support 8. L'embase 6 délimite une zone d'appui 6a pour la base 3a du récipient. Selon une variante préférée de réalisation, cette zone d'appui 6a présente un caractère élastique. Par exemple, l'embase 6 est pourvue sur cette zone d'appui 6a, d'une couche d'un matériau élastique. [0022] Cette machine 1 comporte également un dispositif de thermoscellage 9 adapté pour assurer sous l'effet de la chaleur et d'une pression, la fixation sur le récipient 3, de l'opercule 2. Ce dispositif de thermoscellage 9 est de tous types connus en soi et assure le chauffage par induction ou de préférence par résistance. Ce dispositif de thermoscellage 9 comporte une tête de thermoscellage 11 assurant l'application de la chaleur et d'une pression sur l'opercule 2 placé entre cette tête 11 et le récipient I L'opercule 2 est préalablement découpé en possédant une taille relativement plus grande que l'ouverture du récipient 3 de manière à recouvrir complétement son ouverture délimitée par le bord arrondi 3c. L'opercule 2 est de tous types pour permettre son thermoscellage sur le récipient 3. [0023] La tête de thermoscellage 11 est reliée à une unité de contrôle non représentée permettant de piloter en particulier la température appliquée. Cette tête de thermoscellage 11 est montée mobile selon une trajectoire verticale linéaire X-X entre une position haute de repos (figures 1 à 3) et une position basse de thermoscellage (figures 4 et 6) dans laquelle l'opercule 2 est fixé sur le bord arrondi du récipient. A cet effet, la tête de thermoscellage 11 est déplacée linéairement entre ses deux positions par un mécanisme de déplacement 12 de tous types connus en soi. Selon un exemple préféré de réalisation, ce mécanisme de déplacement 12 est de type manuel. Dans l'exemple de réalisation illustré sur les dessins, le mécanisme de déplacement 12 est un mécanisme de déplacement manuel à bielle. [0024] Tel que cela ressort plus précisément des figures 1 à 4, le mécanisme de déplacement 12 comporte une manivelle de commande 13 montée pivotante selon un axe horizontal 14 et pourvue à l'extrémité opposée de Faxe horizontal 14, d'une poignée de préhension 13a. L'axe horizontal 14 est monté sur la tête de support 8. Une bielle 17 est montée articulée à la manivelle 13 et à une tige 18 guidée en coulissement par la tête de support 8 selon la trajectoire verticale linéaire X-X. Cette tige 18 porte à son extrémité inférieure, la tête de thermoscellage 11. Un ressort de rappel 19 est fixé entre le bâti 5 et la tête de thermoscellage 11 permettant de ramener automatiquement la tête de thermoscellage à sa position haute. [0025] Selon une caractéristique de l'invention, la machine 1 comporte au moins un dispositif 21 de centrage du récipient 3 dans l'alignement de la tête de thermoscellage 11 de manière que l'opercule 2 puisse être fixé correctement sur le bord arrondi 3e du récipient. Ce dispositif de centrage 21 appelé centreur ouvert dans la suite de la description possède un contour ouvert pour permettre l'engagement du récipient par un simple glissement du récipient 3. Ce centreur ouvert 21 se présente avantageusement sous la forme d'un élément plat possédant entre une surface inférieure 21a et une surface supérieure 21b, une surface de butée 21e dirigée vers l'avant de la machine. [0026] Ainsi, le centreur ouvert 21 présente une surface de butée 21e sur laquelle est destiné à venir en appui, une partie du corps 3b du récipient afin d'aligner le récipient par rapport à la tête de thermoscellage 11, dans une position pour thermosceller l'opercule. Cette surface de butée 21c est située à un niveau déterminé par rapport à l'embase 6, de manière qu'en position de pose de la base 3a du récipient sur la zone d'appui 6a, le bord arrondi 3c du récipient n'est pas en contact avec le centreur. Comme cela ressort clairement des figures 2 et 3, le bord arrondi 3e du récipient est situé au-dessus de la surface supérieure 2111 du centreur. Avantageusement, la surface de butée 21e est positionnée pour venir en contact dans la partie supérieure du récipient afin d'obtenir une bonne stabilité du récipient lors de sa mise en place. [0027] Cette surface de butée 21e délimite un logement 22 de réception pour le corps du récipient 3, ouvert en direction de l'avant de la machine. Dans l'exemple illustré, cette surface de butée 21e présente un profil en demi-cercle délimité par deux bras de profil en quart de cercle, contiguës et supportés par un pied 23 de support par le châssis 5. Bien entendu, cette surface de butée 21c pourrait présenter un profil différent en étant délimitée par deux bras droits formant un vé par exemple. [0028] Selon une caractéristique de l'invention, le centreur ouvert 21 comporte un système d'arrêt 25 de la tête de thermoscellage 11 dans sa position basse de thermoscellage. En d'autres termes, ce système d'arrêt 25 sert de butée basse à la tête de thermoscellage lors de l'opération de thermoscellage pour laquelle la tête de thermoscellage passe de sa position haute de repos à sa position basse de thermoscellage. Ce système d'arrêt 25 est positionné de manière à arrêter la tête de thermoscellage à une hauteur déterminée par rapport à la zone d'appui Ga pour d'une part assurer la fixation correcte de l'opercule sur le récipient et d'autre part, éviter l'écrasement du bord arrondi 3c du récipient. Comme cela ressort clairement de la figure 6, le bord arrondi 3e n'est pas en contact avec le centreur ouvert 21 et notamment avec la surface supérieure 21b, lors de cette opération de fixation de l'opercule 2. [0029] Dans l'exemple illustré sur les dessins, le système d'arrêt 25 comporte plusieurs plots d'arrêt 25 s'élevant en saillie à partir de la face supérieure 21b du centreur. Il doit être compris que lorsque la base 3a du récipient repose sur la zone d'appui Ga, le bord arrondi 3c du récipient s'élève au-dessus de la face supérieure 21b. Les plots d'arrêt 25 6 s'élèvent au niveau du sommet du bord arrondi 3e du récipient mais bien entendu, à l'extérieur de cc bord arrondi 3e. Selon une variante avantageuse de réalisation, le système d'arrêt 25 est réglable en hauteur. Chaque plot d'arrêt 25 peut comporter par exemple, un système vis-écrou pour permettre de régler sa hauteur par rapport à la face supérieure 21b du centreur ouvert. [0030] Selon une variante préférée de réalisation, le centreur ouvert 21 présente un logement 29 de réception pour l'opercule 2 permettant de faciliter le positionnement correct de l'opercule sur le récipient. Par exemple, ce logement 29 pour l'opercule est délimité par des pions escamotables 31 s'élevant à partir de la face supérieure 21b du centreur ouvert 21 et au-dessus des plots d'arrêt 25. Dans l'exemple illustré, quatre pions escamotables 31 sont répartis sur la surface supérieure 21b en présentant une partie rétractable s'étendant au-dessus des plots d'arrêt 25. [0031] Selon un mode préféré de réalisation, la machine 1 selon l'invention comporte plusieurs centreurs ouverts 21 montés mobiles entre une position pour aligner le corps du récipient 3 par rapport à la tête de thennoscellage 11 et une position décalée latéralement par rapport à cette position alignée. Ces centreurs ouverts 21 sont de formats différents pour positionner des récipients de différents diamètres et de différentes hauteurs. Ainsi, les centreurs ouverts 21 possèdent des surfaces de butée 21e délimitant des logements ouverts 22 de diamètres différents. De même, les centreurs ouverts 21 sont fixés au châssis en étant décalés verticalement pour s'adapter aux tailles des récipients. [0032] La machine selon l'invention permet une sélection et une utilisation rapide du centreur ouvert 21 adapté au format du récipient. Selon l'exemple de réalisation illustré aux figures 1 à 6, la machine 1 est équipé de trois centreurs ouverts 21 pour trois formats différents de récipients 3. Bien entendu, la machine 1 peut être pourvue d'un nombre différents de centreurs ouverts 21 par exemple au nombre de quatre, comme dans les exemples illustrés aux figures 7 et 8. [0033] Selon un premier exemple de réalisation illustré aux figures 1 à 7, les centreurs ouverts 21 sont fixés sur un fourreau 32 mobile en rotation selon un axe vertical, autour de la colonne verticale 7 du châssis. Les centreurs ouverts 21 sont distribués angulairement autour du fourreau 32 de manière que chacun d'entre eux puisse permettre d'aligner un récipient par rapport à la tête de thermoscellage. Les centreurs ouverts 21 sont répartis également selon la hauteur du fourreau 32 en fonction de la taille des récipients à recevoir. Par exemple, les centreurs ouverts 21 sont montés par leur pied 23, sur le fourreau 32 en étant répartis sur la hauteur du fourreau et en étant décalés deux à deux de 90°. Une rotation du fourreau mobile 32 permet de positionner le centreur ouvert sélectionné en façade de la machine afin que le récipient en contact avec ce centreur se trouve aligné avec la tête de thennoscellage 11, les autres centreurs étant 7 positionnés latéralement par rapport à la zone d'appui 6a de l'embase, pour ne pas gêner la mise en place du récipient. [0034] Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, la machine 1 comporte un système d'indexation 35 pour positionner chaque centreur ouvert 21 dans sa position assurant l'alignement du corps du récipient 3 par rapport à la tête de thermoscellage 11. Dans l'exemple de réalisation illustré aux figures 1 à 7, le système d'indexation 35 est réalisé par exemple, par des découpes aménagées à la base du fourreau 32 et coopérant avec des picots portés par le châssis. [0035] Selon un deuxième exemple de réalisation illustré à la figure 8, les centreurs ouverts 21 sont montés chacun mobile en pivotement pour occuper soit une position alignée avec la tête de thermoscellage 11 soit une position décalée par rapport à la tête de thermoscellage 11. Selon cet exemple de réalisation, les centreurs ouverts 21 sont répartis en hauteur selon la colonne 7 en étant chacun monté mobile en pivotement autour de la colonne 7 par leur pied 23, sur une course angulaire limitée par exemple égale à 90'. [0036] La mise en oeuvre de la machine 1 conforme à l'invention découle directement de la description qui précède. Pour un format d'un récipient à operculer, un centreur ouvert 21 est sélectionné afin qu'il puisse permettre l'alignement du récipient avec la tête de thermoscellage 11. Dans le cas où le centreur ouvert 21 sélectionné pour ce format de récipient n'est pas correctement positionné par rapport à la tête de thermoscellage, alors cc centreur ouvert 21 est pivoté afin qu'il puisse positionner un récipient dans l'alignement de la tête de thermoscellage 11. Le récipient 3 est alors mis en place en posant sa base 3a sur la zone d'appui 6a de l'embase et en amenant son corps 3b en appui sur la surface de butée 21c du centreur. Cette opération est relativement facile à mener à bien en raison du caractère ouvert de la surface de butée 21c. [0037] 11 est à noter que dans les exemples illustrés, la surface de butée 21c s'ouvre vers l'avant de la machine. Bien entendu, il peut être envisagé que la surface de butée 21c s'ouvre sur un côté de la machine. Dans ce cas, la mise en place du récipient 3 est réalisé par un mouvement de glissement du récipient soit de gauche à droite soit de droite à gauche. [0038] Dans cette position, le bord arrondi 3c du récipient dépasse de la surface supérieure 21b sans être en contact avec cette dernière. Un opercule 2 peut alors être posé sur ce bord arrondi 3c en étant positionné dans le logement 29 délimité par les pions escamotables 31. [0039] Un mouvement descendant de manivelle 13 entraine l'abaissement de la tête de ther- moscellage 11 (figure 5). La tête de thermoscellage 11 est abaissée jusqu'à venir en contact avec le système d'arrêt 25 porté par le centreur ouvert 21 (figure 6). Lors de la fin de course de la tête de thermoscellage ii, celle-ci appuie sur les pions escamotables 31. Après la fixation de l'opercule 2, la tête de thennoscellage 11 peut être relevée 8 pour permettre de retirer le récipient operculé et recommencer une opération pour un autre récipient. 9 REVENDICATIONS[Revendication I] Machine pour thermosceller un opercule (2) sur un bord arrondi (3c) d'un récipient (3), cette machine comportant : - une embase (6) délimitant une zone d'appui (6a) pour la base (3a) du récipient ; - un dispositif (9) comportant une tête de thermoscellage (Il) montée mobile entre une position haute de repos et une position basse de thermoscellage dans laquelle l'opercule est fixé sur le bord arrondi du récipient ; - et au moins un centreur ouvert (21) présentant : * une surface de butée (21c) pour le corps du récipient afin de l'aligner par rapport à la tête de thermoscellage (11), dans une position pour thermosceller l'opercule, cette surface de butée (21c) s'élevant par rapport à l'embase de manière à ne pas être en contact avec le bord arrondi du récipient ; et un système d'arrêt (25) de la tête de thermoscellage dans sa position basse de thermoscellage. [Revendication 2] Machine selon la revendication 1, selon laquelle le centreur ouvert (21) présente un logement (29) de réception pour l'opercule (2) délimité par des pions escamotables (31). [Revendication 3] Machine selon l'une des revendications précédentes, selon laquelle le système d'arrêt (25) est réglable en hauteur. [Revendication 4] Machine selon l'une des revendications précédentes, selon laquelle l'embase (6) comporte une zone d'appui élastique (6a) pour la base du récipient. [Revendication 5] Machine selon l'une des revendications précédentes, selon laquelle elle comporte plusieurs centreurs ouverts (21) montés mobiles entre une position pour aligner le corps du récipient par rapport à la tête de thermoscellage (11) et une position décalée latéralement par rapport à cette position alignée. [Revendication 6] Machine selon la revendication précédente, selon laquelle elle comporte un système d'indexation (35) pour positionner chaque centreur ouvert dans sa position assurant l'alignement du corps du récipient par rapport à la tête de thermoscellage (11). [Revendication?] Machine selon l'une des revendications précédentes, selon laquelle les centreurs ouverts (21) sont fixés sur un fourreau (32) mobile en rotation. [Revendication 8] Machine selon la revendication 7, selon laquelle les centreurs ouverts 10 (21) sont fixés sur le fourreau mobile en étant décalés verticalement. [Revendication 9] Machine selon l'une des revendications précédentes, selon laquelle les centreurs ouverts (21) sont montés chacun mobile en pivotement.