EP0810154A1 - Procédé pour l'introduction automatique d'une poche souple au travers d'un orifice réduit d'un récipient - Google Patents

Procédé pour l'introduction automatique d'une poche souple au travers d'un orifice réduit d'un récipient Download PDF

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EP0810154A1
EP0810154A1 EP97401163A EP97401163A EP0810154A1 EP 0810154 A1 EP0810154 A1 EP 0810154A1 EP 97401163 A EP97401163 A EP 97401163A EP 97401163 A EP97401163 A EP 97401163A EP 0810154 A1 EP0810154 A1 EP 0810154A1
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pocket
container
guide system
orifice
movement
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Jean-Louis Bougamont
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Albea Le Treport SAS
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S O F A B
Sofab SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B61/00—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages
    • B65B61/20—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for adding cards, coupons or other inserts to package contents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/02—Membranes or pistons acting on the contents inside the container, e.g. follower pistons
    • B05B11/026—Membranes separating the content remaining in the container from the atmospheric air to compensate underpressure inside the container

Definitions

  • the invention relates to a method allowing the automatic introduction, through an orifice of reduced diameter or opening, of a flexible bag in a rigid container, forming an outer packaging.
  • these pockets are made up of several layers of material in the form of flexible sheets, the association of the different materials being chosen in order to obtain the required protection of the product.
  • Different methods of making these pockets are known - laminar bonding, coextrusion for example - but in any case as a function of the associations of different materials and of different thickness, the final pocket will have variable rigidity.
  • a pocket including an aluminum foil will be more rigid than a simple polyester pocket.
  • they remain a manually deformable structure.
  • the first so-called manual method requires a large workforce with great dexterity and a certain hand to introduce the rolled pocket into the orifice of the bottle.
  • the second method can certainly be automated, but to break the link, we use significant pressure which can damage or even break the peripheral weld seams of the bag and therefore generate a leak, which makes the bottle thus unusable unusable.
  • the present invention therefore aims to overcome these drawbacks by proposing a method in which manual operations are reduced to a minimum or non-existent, and not using any link.
  • object of the invention mainly comprises a succession of combined movements of rotation and translation printed on the pocket through an adequate guidance system.
  • a gripping member 1 such as in particular a rod whose length is less than the height of the pocket 2 and is provided with a lug 3 projecting perpendicularly, is introduced through of the fitting 4 placed at the top of said pocket 2 until said lug 3 cooperates within a groove 5 in a notch provided on the periphery of the fitting 4 of the pocket 2.
  • This rod 1 is connected by known means to a drive unit which can impart a variable speed of rotation to it, if necessary.
  • the retention of the pocket on the gripping member can be effected by friction, or be carried out only by a depression created inside the hollow rod 1.
  • the bag 2 by means of the rod 1 and the motor member is rotated, then is directed within an appropriate guide system 6 which allows a reduction in the outside diameter of the bag by self-winding on it -even.
  • This guide system 6 is shaped for example by two plates and one of the peripheral faces of each of the plates 7, 8 is arranged in intersecting directions.
  • the rotating pocket 2 is driven by a horizontal translational movement through the V, this movement of translation comes from a relative movement between the drive member and the guide system 6 resulting either from a movement of the drive member or its support relative to the guide system 6, or from a movement of the drive system guiding with respect to the initially fixed motor member.
  • the last step consists in unrolling the pocket 2 now contained in the container 9.
  • the main axis of this pocket 2 corresponds to that of the container 9 in the case of an asymmetrical container, so that during the filling of the product in the pocket, the regularity of the filled volume ensures optimal functioning of the system.
  • the motor member is given a rotational movement in the opposite direction, the amplitude of which depends on a system. indexing providing for the angular offset between the main axis of the pocket 2 and the main axis of the container 9.
  • a cone 10 is used as a guide system, the opening angle of which also allows winding and reduction of diameter outside of a pocket 2 rotated.
  • This cone 10 the diameter of the orifice is substantially equal to the diameter of the opening of the container 9, is arranged facing the latter so as to allow the introduction by a simple combined movement of rotation and translation of the pocket 2 in container 9.
  • a rod 1 connected by one of its ends to a motor member responsible for imparting to it a rotational movement, if necessary at variable speed, while its other end is introduced into the orifice of the pocket 2.
  • This rod 1 is also provided with a lug 3 which must cooperate with a notch 5 provided on the connector 4 at the head of said pocket 2.
  • the drive member therefore ensures the rotation of the rod 1 and therefore of the pocket 2, but also can impart to the assembly a movement of vertical translation at the same time as the movement of rotation, so as to instill a relative combined movement of rotation and translation during the penetration of said pocket 2 through the orifice of the guide system 6 forming a cone 10.
  • the component of the translational and / or rotational movement can be produced by the cone 10, the member supporting the rod being able to remain fixed.
  • object of the invention it is also necessary to imprint on the pocket 2 a rotational movement in the opposite direction, in order to make the main axis of the pocket 2 coincide with the main axis of container 9.
  • a chassis on which a motor member rests responsible for imparting a rotational movement in both directions, possibly at speed variable, to a rod 1 having to cooperate by means of a lug 3 at the level of a notch 5 provided on the connecting piece 4 disposed at one of the ends of the pocket 2.
  • This motor member by means of a mobile structure, can also be driven by a vertical and / or horizontal translational movement.
  • the chassis of this installation also has a guidance system.
  • This guidance system opens at one of its ends at the orifice of the container 9.
  • the guide system 6 comprises two plates 7, 8 whose generatrices of their respective sides are intersecting.
  • the guide system 6 comprises a cone 10.
  • the guide system 6 is fixed relative to the chassis if the drive member is mobile, and if not, it is the guide system 6 which is made mobile by means of known means (cylinders, rack and pinion ).
  • the invention as described above offers multiple advantages: the movements can be automated for an increase in filling rates and without human intervention.
  • the bags can be supplied in particular by vibrating distributor bowls in the case where their geometry is favorable or in the form of strips to be cut out automatically before introduction, or simply by rails fed manually.

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Abstract

Procédé d'introduction automatique d'une poche (2) souple, au travers d'un orifice de diamètre ou d'ouverture réduit d'un récipient (9), caractérisé en ce qu'on imprime : tout d'abord une combinaison de mouvements de rotation et de translation à la poche (2), au travers d'un système de guidage (6), ce dernier débouchant au niveau de l'orifice du récipient (9) devant recevoir ladite poche (2), et ensuite, un mouvement de rotation inverse à la poche (2) permettant de pré-déployer celle-ci en faisant notamment coïncider son axeprincipal avec celui du récipient (9). <IMAGE>

Description

  • L'invention est relative à un procédé permettant l'introduction automatique, par un orifice de diamètre ou d'ouverture réduit, d'une poche souple dans un contenant rigide, formant emballage externe.
  • Elle vise plus particulièrement un procédé permettant le conditionnement de poche chargée de restituer des produits liquides ou visqueux ; ces produits devant bénéficier d'une protection vis-à-vis du milieu extérieur environnant (U.V., H2O, O2, agents pathogènes,...), sont ultérieurement distribués par des systèmes dispenseurs, tels que notamment valve ou pompe, connectés à ces poches.
  • Généralement, ces poches sont constituées de plusieurs couches de matériaux se présentant sous forme de feuilles souples, l'association des différents matériaux étant choisis afin d'obtenir la protection requise du produit. Des modes différents d'élaboration de ces poches sont connus - collages laminaires, coextrusion par exemple - mais quoi qu'il en soit en fonction des associations de matériaux différents et d'épaisseur différentes, la poche finale aura une rigidité variable. Ainsi, une poche incluant une feuille d'aluminium sera plus rigide qu'une simple poche polyester. Cependant, elles demeurent une structure déformable manuellement.
  • Ces poches, avant remplissage du produit, sont introduites sous forme repliée ou enroulée sur elles-mêmes dans une structure plus rigide, notamment du type flacon, bidon, en verre, plastique, aluminium, fer blanc ou autre, afin de créer un système communément appelé "airless". Par la suite, on incorpore le produit à distribuer au sein de la poche et au fur et à mesure de son utilisation, la poche se rétracte sur elle-même, la remise en pression sur sa face externe pouvant être assurée de diverses façons telles que notamment à l'aide d'une paroi de flacon percée ou à l'aide d'évents prévus sur le corps de pompe et le raccord de poche.
  • On conçoit aisément que pour positionner la poche dans le flacon, il faut lui faire passer à un moment donné le diamètre restreint du col du flacon, bien entendu dans le cas où il s'agit d'un flacon ne présentant pas d'ouverture amovible.
  • A l'heure actuelle, il existe deux modes d'action pour l'introduction de la poche :
    • soit par un opérateur manuel qui roule la poche sur elle-même et l'introduit lui-même dans le flacon,
    • soit la poche est roulée sur elle-même après son opération de soudage sur le raccord à la tête de distribution et est maintenue enroulée par l'intermédiaire d'un lien, l'introduction pouvant alors se faire en automatique, à condition que le lien puisse être brisé ultérieurement par création d'une pression à l'intérieur de la poche, cette pression pouvant être communiquée par un fluide quelconque - gaz neutre par exemple - ou le produit lui-même.
  • Ces deux méthodes possèdent l'une et l'autre des inconvénients majeurs qui rendent impossible toute augmentation des cadences de production.
  • La première méthode dite manuelle requiert une main-d'ouvre importante possédant une grande dextérité et un coup de main certain pour introduire la poche roulée dans l'orifice du flacon.
  • La seconde méthode peut être certes automatisée, mais pour casser le lien, on a recours à une pression importante qui peut endommager voire briser les cordons de soudure périphériques de la poche et donc générer une fuite, ce qui rend inutilisable le flacon ainsi pourvu.
  • Par ailleurs, on note que cette méthode laisse le lien apparent dans le flacon, ce qui est inesthétique.
  • La présente invention vise donc à pallier ces inconvénients en proposant un procédé dans lequel les opérations manuelles sont réduites au minimum ou inexistantes, et ne mettant pas en oeuvre de lien.
  • A cet effet, le procédé d'introduction automatique d'une poche souple, au travers d'un orifice de diamètre ou d'ouverture réduit d'un récipient, se caractérise en ce qu'on imprime :
    • tout d'abord une combinaison de mouvements de rotation et de translation à la poche, au travers d'un système de guidage, ce dernier débouchant au niveau de l'orifice du récipient devant recevoir ladite poche,
    • et ensuite, un mouvement de rotation inverse à la poche, permettant de pré-déployer celle-ci, en faisant notamment coïncider son axe principal avec celui du récipient.
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :
    • la figure 1 est une vue en coupe, en élévation latérale, d'un récipient pourvu d'une poche ;
    • la figure 2 est une vue en coupe, illustrant la première phase du mouvement d'introduction d'une poche au sein de l'ouverture d'un récipient à l'aide d'un système de guidage en forme de cône ;
    • la figure 3 est une vue en coupe, illustrant la deuxième phase du mouvement d'introduction d'une poche au sein de l'ouverture d'un récipient à l'aide d'un système de guidage en forme de cône ;
    • la figure 4 est une vue en perspective, illustrant la première phase du mouvement d'introduction d'une poche au sein de l'ouverture d'un récipient à l'aide d'un système de guidage utilisant des plaques sécantes ;
    • la figure 5 est une vue en perspective, illustrant la deuxième phase du mouvement d'introduction d'une poche au sein de l'ouverture d'un récipient à l'aide d'un système de guidage utilisant des plaques sécantes ;
    • la figure 6 est une vue en perspective, illustrant la troisième phase du mouvement d'introduction d'une poche au sein de l'ouverture d'un récipient à l'aide d'un système de guidage utilisant des plaques sécantes ;
    • la figure 7 est une vue en coupe, illustrant le mouvement de rotation en sens inverse, permettant un pré-déploiement de la poche dans le récipient.
    • la figure 8 est une vue en perspective, illustrant un deuxième mode de réalisation d'un système de guidage à base de plaques sécantes inclinées;
    • les figures 9 et 10 sont des vues qui illustrent différents types de raccord de poche utilisés dans ce procédé.
  • Selon un mode préféré de réalisation du procédé, objet de l'invention, celui-ci comporte principalement une succession de mouvements combinés de rotation et de translation imprimée à la poche au travers d'un système de guidage adéquat.
  • Selon un premier mode de mise en oeuvre du procédé, un organe de préhension 1, tel que notamment une tige dont la longueur est inférieure à la hauteur de la poche 2 et est munie d'un ergot 3 faisant saillie perpendiculairement, est introduit au travers du raccord 4 placé au sommet de ladite poche 2 jusqu'à faire coopérer ledit ergot 3 au sein d'une gorge 5 en encoche prévue sur la périphérie du raccord 4 de la poche 2. Cette tige 1 est connectée par des moyens connus à un organe moteur qui peut lui imprimer une vitesse de rotation, au besoin variable. Le maintien de la poche sur l'organe de préhensioN peut s'effectuer par frottement, ou être réalisé uniquement par une dépression créée à l'intérieur de la tige 1 creuse.
  • La poche 2, par l'intermédiaire de la tige 1 et de l'organe moteur est entraînée en rotation, puis est dirigée au sein d'un système de guidage 6 approprié qui permet une réduction du diamètre extérieur de la poche par autoenroulement sur elle-même. Ce système de guidage 6 est conformé par exemple grâce à deux plaques et dont l'une des faces périphériques de chacune des plaques 7, 8 est disposée selon des directions sécantes.
  • Le profil ainsi réalisé entre chacune de ces plaques forme un V dont la largeur à l'extrémité la plus pointue est sensiblement inférieure au diamètre de l'orifice du récipient 9.
  • La poche 2 tournante, est animée d'un mouvement de translation horizontale au travers du V, ce mouvement de translation provient d'un mouvement relatif entre l'organe moteur et le système de guidage 6 issu, soit d'un déplacement de l'organe moteur ou de son support par rapport au système de guidage 6, soit d'un déplacement du système de guidage par rapport à l'organe moteur initialement fixe.
  • Le récipient 9 devant recevoir la poche étant positionné au regard de l'extrémité convergente du système de guidage 6, réceptionne la poche 2 enroulée par l'intermédiaire d'un mouvement relatif de translation verticale entre la tige 1 supportant la poche 2 et le récipient 9.
  • La dernière étape consiste à dérouler la poche 2 désormais contenue dans le récipient 9. En effet, il est fondamental que l'axe principal de cette poche 2 corresponde à celui du récipient 9 dans le cas d'un récipient asymétrique, afin que lors du remplissage du produit dans la poche, la régularité du volume rempli assure un fonctionnement optimal du système.
  • A cette fin, lorsque la poche 2 est totalement introduite dans le récipient 9 et se présente encore totalement sous sa forme enroulée, on imprime à l'organe moteur un mouvement de rotation en sens inverse, dont l'amplitude est fonction d'un système d'indexage prévoyant le décalage angulaire entre l'axe principal de la poche 2 et l'axe principal du récipient 9 .
  • Lorsque les deux axes coïncident, le mouvement de rotation inverse a déployé totalement la poche 2 dans le récipient 9 ; la tige 1, par l'intermédiaire de son ergot 3, se déconnecte de l'encoche 5 prévue sur le raccord 4 de la poche 2, puis elle se retire du récipient 9 et retrouve sa position initiale en vue d'une nouvelle introduction d'une poche 2 dans un récipient 9.
  • Selon un deuxième mode de mise en oeuvre, on utilise comme système de guidage, un cône 10 dont l'angle d'ouverture permet également l'enroulement et la réduction de diamètre extérieur d'une poche 2 entraînée en rotation. Ce cône 10, dont le diamètre de l'orifice est sensiblement égal au diamètre de l'ouverture du récipient 9, est disposé au regard de ce dernier de manière à permettre l'introduction par un simple mouvement combiné de rotation et de translation de la poche 2 dans le récipient 9.
  • Dans ce mode particulier de réalisation, on utilise également une tige 1 connectée par l'une de ses extrémités à un organe moteur chargé de lui imprimer un mouvement de rotation, si besoin à vitesse variable, tandis que son autre extrémité est introduite dans l'orifice de la poche 2. Cette tige 1 est munie également d'un ergot 3 devant coopérer avec une encoche 5 prévue sur le raccord 4 en tête de ladite poche 2.
  • L'organe moteur assure donc la rotation de la tige 1 et donc de la poche 2, mais également peut imprimer à l'ensemble un mouvement de translation verticale en même temps que le mouvement de rotation, de manière à inculquer un mouvement combiné relatif de rotation et de translation lors de la pénétration de ladite poche 2 au travers de l'orifice du système de guidage 6 formant cône 10.
  • Bien entendu, la composante du mouvement de translation et/ou de rotation peut être réalisée par le cône 10, l'organe supportant la tige pouvant rester fixe.
  • Dans ce deuxième mode de mise en oeuvre du procédé, objet de l'invention, il faut également imprimer à la poche 2 un mouvement de rotation en sens opposé, afin de faire coïncider l'axe principal de la poche 2 avec l'axe principal du récipient 9.
  • Selon une installation particulièrement avantageuse, permettant la mise en oeuvre du procédé, objet de l'invention, elle comporte tout d'abord un châssis sur lequel repose un organe moteur, chargé d'imprimer un mouvement de rotation dans les deux sens, éventuellement à vitesse variable, à une tige 1 devant coopérer par l'intermédiaire d'un ergot 3 au niveau d'une encoche 5 prévue sur la pièce raccord 4 disposée à l'une des extrémités de la poche 2.
  • Cet organe moteur, par l'intermédiaire d'une structure mobile, peut également être animé d'un mouvement de translation verticale et/ou horizontale.
  • Le châssis de cette installation dispose également d'un système de guidage. Ce système de guidage débouche par l'une de ses extrémités au niveau de l'orifice du récipient 9.
  • Selon un premier mode de réalisation, le système de guidage 6 comporte deux plaques 7, 8 dont les génératrices de leurs côtés respectifs sont sécantes.
  • Selon un deuxième mode de réalisation, le système de guidage 6 comporte un cône 10.
  • Quel que soit le mode de réalisation, le système de guidage 6 est fixe par rapport au châssis si l'organe moteur est mobile, et dans le cas contraire, c'est le système de guidage 6 qui est rendu mobile par l'intermédiaire de moyens connus (vérins, pignons crémaillères...).
  • L'invention telle que décrite ci-dessus offre de multiples avantages : les mouvements peuvent être automatisés pour une augmentation des cadences de remplissage et sans intervention humaine. L'alimentation des poches peut notamment s'effectuer par des bols distributeurs vibrant dans le cas où leur géométrie est favorable ou sous forme de bandes à découper automatiquement avant introduction, ou simplement par des rails alimentés manuellement.
  • Par ailleurs, il n'y a plus de risques de débordements de la poche au remplissage, dûs à un mauvais positionnement, et la disparition du lien garantit une meilleure esthétique au flacon ainsi équipé.
  • Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés ci-dessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes.

Claims (7)

  1. Procédé d'introduction automatique d'une poche (2) souple, au travers d'un orifice de diamètre ou d'ouverture réduit d'un récipient (9), caractérisé en ce qu'on imprime :
    - tout d'abord une combinaison de mouvements de rotation et de translation à la poche (2), au travers d'un système de guidage (6), ce dernier débouchant au niveau de l'orifice du récipient (9) devant recevoir ladite poche (2),
    - et ensuite, un mouvement de rotation inverse à la poche (2) permettant de pré-déployer celle-ci en faisant notamment coïncider son axe principal avec celui du récipient (9).
  2. Procédé d'introduction automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une première étape, réalisant l'enroulement de la poche (2) sur elle-même par une combinaison de mouvements relatifs de rotation et de translation verticale de la poche (2) au travers d'un système de guidage (6) en forme de cône (10), jusqu'à introduction complète de ladite poche (2) dans le récipient (9), suivie d'une deuxième étape consistant essentiellement en un déroulement en sens inverse de la poche (2).
  3. Procédé d'introduction automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une première étape de mise en rotation de ladite poche (2), suivie d'un mouvement relatif de translation horizontale, tout en maintenant le mouvement de rotation, au travers d'un système de guidage (6) comportant deux plaques (7, 8) sécantes, puis d'un mouvement relatif de translation verticale de ladite poche (2) au travers de l'orrifice du récipient (9), et enfin suivie d'un mouvement de rotation en sens inverse de ladite poche (2).
  4. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un châssis sur lequel repose un organe moteur, chargé d'imprimer un mouvement de rotation dans les deux sens, éventuellement à vitesse variable, à une tige (1) devant coopérer par l'intermédiaire d'un ergot (3) au niveau d'une encoche (5) prévue sur la pièce raccord (4) disposée à l'une des extrémités de la poche (2), cet organe moteur, par l'intermédiaire d'une structure mobile, pouvant être animé d'un mouvement de translation verticale et/ou horizontale.
  5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le châssis dispose d'un système de guidage (6), celui-ci débouchant à l'une de ses extrémités au niveau de l'orifice du récipient (9).
  6. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le système de guidage (6) comporte deux plaques (7, 8) dont les génératrices de leurs côtés respectifs sont sécantes.
  7. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le système de guidage (6) comporte un cône (10).
EP97401163A 1996-05-29 1997-05-27 Procédé pour l'introduction automatique d'une poche souple au travers d'un orifice réduit d'un récipient Expired - Lifetime EP0810154B1 (fr)

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