FR2851227A1 - Plastic bottle forming, filling and sealing process and plant uses plastic strip shaped round blowing/filling tube, molded into bottles and sealed after filling - Google Patents
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Abstract
Description
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La présente invention concerne un procédé de thermoformage destiné à la réalisation, au remplissage et au scellement de bouteilles en matériau plastique. The present invention relates to a thermoforming process for the production, filling and sealing of plastic bottles.
Elle a plus particulièrement pour objet, mais non exclusivement, de résoudre 15 les problèmes de réalisation, de remplissage et de scellement de bouteilles en plastique sur un même site, de permettre l'intégration de ces trois étapes en milieu aseptique et de répondre aux besoins du marché en terme de conditionnement de divers liquides et notamment de liquides alimentaires destinés à leur consommation. It more particularly, but not exclusively, aims to solve the problems of production, filling and sealing of plastic bottles on the same site, to allow the integration of these three stages in an aseptic environment and to meet the needs of the market in terms of packaging of various liquids and in particular of food liquids intended for their consumption.
D'une façon générale, on sait qu'il existe essentiellement trois types de technologie permettant la réalisation de sachets plastiques, de bouteilles ou de contenants pour liquides alimentaires: - l'extrusion/soufflage de bouteilles en polyéthylène haute densité (PEhD) , - le soufflage de préformes en polyéthylèneterephtalate (PET), - le formage de briques en matériau constitué d'un complexe carton/polyéthylène/aluminium. In general, we know that there are essentially three types of technology allowing the production of plastic bags, bottles or containers for food liquids: - the extrusion / blowing of high density polyethylene (HDPE) bottles, - blowing polyethylene terephthalate (PET) preforms, - forming bricks from a material made of a cardboard / polyethylene / aluminum complex.
La technologie extrusion/soufflage de bouteilles en PEhD est la plus couramment utilisée pour les boissons et desserts lactés fermentés; néanmoins, cette technologie ne permet pas le remplissage des contenants à proximité des lignes de fabrication compte tenu de la nature et de l'importance des moyens dédiés à l'extrusion et au soufflage du matériau PEhD; en conséquence, il est nécessaire de prévoir une logistique de transport, de stockage et de nettoyage avant remplissage des contenants. The HDPE bottle extrusion / blowing technology is the most commonly used for fermented milk drinks and desserts; however, this technology does not allow containers to be filled near the production lines, given the nature and extent of the resources dedicated to the extrusion and blowing of the HDPE material; consequently, it is necessary to provide transport, storage and cleaning logistics before filling the containers.
La technologie de soufflage de préformes de bouteilles en PET est exploitée pour la réalisation de produits haut de gamme; elle permet notamment le conditionnement de boissons gazeuses; elle nécessite cependant une structure 10 industrielle faisant intervenir trois types de métier: l'injection de préformes, le soufflage de bouteilles et le conditionnement. The blowing technology of PET bottle preforms is used to produce high-end products; it allows in particular the packaging of carbonated drinks; however, it requires an industrial structure involving three types of trade: the injection of preforms, the blowing of bottles and packaging.
L'importance des moyens mis en jeu pour exploiter cette technologie induit inévitablement des cots de réalisation élevés. 15 La technologie de formage de briques en matériau composite carton/PE/Al est très répandue pour les boissons non gazeuses; elle permet un remplissage aseptique, à proximité des moyens de formage du matériau composite; celuici est réalisé en feuille, conformée ensuite en tube soudé longitudinalement 20 puis soudé transversalement après remplissage, puis enfin plié en forme de brique. Les limitations inhérentes au matériau carton et au formage par pliage réduisent fortement les possibilités en terme de formes d'emballages. The importance of the means used to exploit this technology inevitably leads to high costs of achievement. 15 The technology for forming bricks of cardboard / PE / Al composite material is very widespread for non-carbonated drinks; it allows aseptic filling, near the means for forming the composite material; this is made of sheet, then shaped into a tube welded longitudinally 20 then welded transversely after filling, then finally folded into a brick shape. The inherent limitations of cardboard material and folding forming greatly reduce the possibilities in terms of packaging shapes.
Par ailleurs, on sait que de nombreux types de matériaux thermoplastiques 25 peuvent être utilisés pour le thermoformage: PS (polystyrène), PET (polyéthylèneterephtalate), PP (polypropylène), et différents matériaux plastiques multicouches tels que, par exemple, le PSPE (Polystyrène/polyéthylène) qui consiste en une feuille plastique bicouche utilisée pour obtenir une barrière à l'oxygène plus efficace (très utilisée pour 30 les compotes qui ont tendance à brunir à l'oxygène) et le PSEVOH qui est une feuille plastique multicouche qui constitue une barrière à la vapeur et aux gaz. Furthermore, it is known that many types of thermoplastic materials can be used for thermoforming: PS (polystyrene), PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), and various multilayer plastic materials such as, for example, PSPE (Polystyrene / polyethylene) which consists of a bilayer plastic sheet used to obtain a more effective oxygen barrier (widely used for compotes which tend to turn brown with oxygen) and PSEVOH which is a multilayer plastic sheet which constitutes a vapor and gas barrier.
Cette technologie autorise l'intégration des moyens de réalisation des contenants et du conditionnement des produits alimentaires. This technology allows the integration of the means of production of containers and packaging of food products.
Elle consiste à réaliser, par étirement à chaud, un contenant à partir d'une feuille plastique à plat par poinçonnage et soufflage d'air sous pression. It consists in making, by hot stretching, a container from a flat plastic sheet by punching and blowing air under pressure.
Les limitations de cette technologie sont les suivantes: - la nécessité de réaliser une légère dépouille pour permettre le démoulage du pot par extraction verticale, empêchant ainsi la réalisation de bouteilles, - la nécessité de réaliser une collerette supérieure, tournée vers l'extérieur destinée à la fermeture du pot, celle-ci étant mal adaptée à la consommation en bouche du produit alimentaire, - la nécessité d'avoir un coefficient d'étirement relativement faible limitant le rapport hauteur/section du contenant. The limitations of this technology are as follows: - the need to produce a slight draft to allow the pot to be removed from the mold by vertical extraction, thus preventing bottles from being produced, - the need to produce an upper, outward-facing collar intended for closing the jar, the latter being ill-suited to the consumption of the food product in the mouth, - the need for a relatively low stretch coefficient limiting the height / section ratio of the container.
Afin de réaliser des formes avec contre dépouilles, une solution consiste à utiliser des moules ouvrants en deux parties. Cette technologie permet 20 d'extraire le pot du moule malgré cette contre dépouille. En règle générale, cette solution entraîne des pertes plastiques importantes car les pots doivent être suffisamment espacés entre eux pour permettre l'ouverture des moules. In order to make shapes with undercuts, one solution is to use molds opening in two parts. This technology makes it possible to extract the pot from the mold despite this undercut. In general, this solution causes significant plastic losses because the pots must be sufficiently spaced apart to allow the opening of the molds.
On sait qu'une solution à ces limitations consiste à thermoformer deux demi25 coques qui sont ensuite soudées entre elles suivant un plan médian défini par des rebords situés en périphérie desdites demi-coques. Cette solution ne permet pas au contenant de tenir verticalement sur sa base, étant donné qu'il comporte une partie du joint de recouvrement des deux demi-coques. We know that a solution to these limitations consists in thermoforming two half-25 shells which are then welded together along a median plane defined by flanges situated on the periphery of said half-shells. This solution does not allow the container to stand vertically on its base, since it has part of the overlap joint of the two half-shells.
L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients. The invention therefore more particularly aims to eliminate these drawbacks.
Elle propose à cet effet un procédé de thermoformage tubulaire d'un film en matériau plastique dans un moule, de remplissage in situ du contenant ainsi réalisé et de scellement dudit contenant. To this end, it proposes a process for tubular thermoforming of a film of plastic material in a mold, for filling in situ the container thus produced and for sealing said container.
Selon l'invention, ce procédé fait essentiellement intervenir les étapes suivantes: - la conformation à chaud d'une bande de matériau plastique autour d'une 10 canne de soufflage et de remplissage de manière à réaliser un film cylindrique, - la soudure longitudinale du film cylindrique ainsi réalisé autour de ladite canne de soufflage et de remplissage, - le formage par soufflage d'un contenant à partir dudit film cylindrique dans 15 un moule réalisé en deux parties, - le remplissage dudit contenant ainsi réalisé dans ledit moule, - le scellement de la partie haute dudit contenant rempli, - la séparation dudit contenant rempli. According to the invention, this process essentially involves the following steps: - the hot shaping of a strip of plastic material around a blowing and filling rod so as to produce a cylindrical film, - the longitudinal welding of the cylindrical film thus produced around said blowing and filling rod, - blow molding of a container from said cylindrical film in a mold produced in two parts, - filling of said container thus produced in said mold, - the sealing of the upper part of said filled container, - separation of said filled container.
Ainsi, le procédé selon l'invention pourra répondre aux exigences précédemment définies, à savoir: - la réalisation sur un même site du contenant en matériau plastique et du conditionnement des produits alimentaires contenus, - la possibilité de répondre aux normes définies pour le conditionnement en milieu aseptique, - la possibilité de répondre aux besoins spécifiques en terme de forme du contenant, de rapport hauteur/section dudit contenant, de type de décoration et de type d'ouverture en partie supérieure, - la possibilité d'utiliser des matériaux composites, comportant notamment une couche barrière, adaptés à des applications particulières. Thus, the method according to the invention can meet the requirements defined above, namely: - the production on the same site of the plastic container and packaging of the food products contained, - the possibility of meeting the standards defined for packaging in aseptic environment, - the possibility of meeting specific needs in terms of container shape, height / section ratio of said container, type of decoration and type of opening in the upper part, - the possibility of using composite materials, comprising in particular a barrier layer, suitable for particular applications.
Bien entendu, l'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit. Of course, the invention also relates to an installation for implementing the method described above.
Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une représentation schématique d'une chaîne de fabrication de récipients par thermoformage tubulaire. 10 Les figures 2 à 13 sont des vues partielles schématiques du poste de formage de la chaîne représentée figure 1, au cours des différentes étapes de formage des récipients. An embodiment of the invention will be described below, by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a schematic representation of a production line for containers by tubular thermoforming . FIGS. 2 to 13 are partial schematic views of the chain forming station shown in FIG. 1, during the various stages of forming the containers.
La figure 14 est une vue en élévation partielle du goulot et du bouchon du récipient. Figure 14 is a partial elevational view of the neck and the container cap.
La figure 15 est une vue en élévation schématique d'une chaîne de fabrication dans laquelle la feuille en matière plastique est divisée en 20 six bandes. Figure 15 is a schematic elevational view of a production line in which the plastic sheet is divided into six strips.
Dans cet exemple, le procédé selon l'invention utilise un matériau plastique d'origine se présentant sous la forme d'une feuille 1 de matière plastique enroulée pour former un rouleau 2. In this example, the method according to the invention uses an original plastic material in the form of a sheet 1 of plastic material rolled up to form a roll 2.
Ce rouleau 2 est monté rotatif dans le poste d'alimentation de la chaîne et est déroulé. Au sortir du rouleau 2, la feuille 1 est guidée par des rouleaux RI et passe successivement dans un poste de préchauffage éventuel CH,, puis par un poste de tronçonnage 4 dans lequel la feuille ramollie est découpée en bandes 30 BI, B2 (ici deux bandes) par des rouleaux de tronçonnage R2. This roller 2 is rotatably mounted in the supply station of the chain and is unwound. Leaving the roller 2, the sheet 1 is guided by rollers RI and passes successively through a possible preheating station CH ,, then through a cutting station 4 in which the softened sheet is cut into strips 30 BI, B2 (here two strips) by sectioning rollers R2.
Dans le poste de préchauffage CH,, la feuille est chauffée à plat au moyen d'un dispositif de chauffage pouvant, par exemple, consister en un système de chauffage par rayonnement infrarouge, par un système de chauffage, par convection, par exemple à air chaud, ou même par un système de chauffe par contact, par exemple à électrode de chauffe. In the preheating station CH ,, the sheet is heated flat by means of a heating device which can, for example, consist of a heating system by infrared radiation, by a heating system, by convection, for example air hot, or even by a contact heating system, for example with a heating electrode.
A la sortie du poste de tronçonnage 4, chacune des bandes BI et B2 est guidée par l'intermédiaire de rouleaux de renvoi R3 dans un poste de conformation dans lequel chacune des deux bandes B1 et B2 est conformée en tube T. Ce 10 poste de conformation comprend un tunnel de chauffage et/ou de maintien en température CH2 et un conformateur tubulaire 6 disposé autour d'une canne de soufflage d'évacuation d'air et de dosage CS qui s'étend coaxialement à l'intérieur du conformateur 6 et donc du tube T qui est conformé, cette canne CS étant connectée à des conduits d'admission d'air, d'évacuation d'air et 15 d'admission du produit destiné à remplir les récipients, dans sa partie située en amont du conformateur 6. At the exit from the cutting-off station 4, each of the bands BI and B2 is guided by means of deflection rollers R3 in a shaping station in which each of the two bands B1 and B2 is shaped into a T tube. conformation comprises a heating and / or temperature-maintaining tunnel CH2 and a tubular former 6 arranged around a blowing cane for air evacuation and metering CS which extends coaxially inside the former 6 and therefore of the tube T which is shaped, this cane CS being connected to air intake, air evacuation and product intake ducts intended for filling the containers, in its part located upstream of the shaper 6.
Le tube T obtenu à la sortie du conformateur 6 passe par un poste de soudure 7 qui effectue une soudure longitudinale des deux bords longitudinaux de la 20 bande BI, B2 qui viennent en recouvrement ou qui se trouvent simplement juxtaposés. Cette soudure peut être soit continue, soit cyclique. Bien entendu, les technologies de soudure (ultrasons, hautes fréquences, thermiques...) peuvent varier en fonction de la nature de la matière plastique utilisée et des applications. The tube T obtained at the outlet of the shaper 6 passes through a welding station 7 which performs a longitudinal welding of the two longitudinal edges of the strip BI, B2 which overlap or which are simply juxtaposed. This weld can be either continuous or cyclic. Of course, the welding technologies (ultrasound, high frequencies, thermal ...) can vary depending on the nature of the plastic used and the applications.
Eventuellement, un second poste de chauffage CH3 pourra être prévu de manière à effectuer une deuxième étape de chauffe après conformation du tube T, préalablement au formage, afin d'assurer une bonne température du plastique pendant le formage. Optionally, a second heating station CH3 may be provided so as to carry out a second heating step after conformation of the tube T, prior to forming, in order to ensure a good temperature of the plastic during forming.
Une fois soudé et éventuellement chauffé dans ce second poste de chauffage, le tube T passe par un poste de formage à l'intérieur duquel le tube de plastique chaud est enfermé dans un moule 8 en deux parties MI, M2 qui s'ouvrent dans un plan médian axial (en principe vertical). Once welded and possibly heated in this second heating station, the tube T passes through a forming station inside which the hot plastic tube is enclosed in a mold 8 in two parts MI, M2 which open in a axial median plane (in principle vertical).
A l'état fermé, ce moule 8 comprend dans sa partie supérieure un orifice cylindrique O dans lequel passe le tube T et la canne CS, l'étanchéité moule/tube/canne, au niveau de ce passage, étant assurée par la matière plastique chaude du tube T. Cet orifice O présente dans un plan axial un profil complémentaire de celui du goulot G des récipients RE, à RE4 à réaliser. Dans cet exemple, il comprend, entre deux portions cylindriques, une cavité annulaire CA de section sensiblement en forme de L de manière à obtenir un rebord étagé en tête du 15 goulot G. Ce moule 8 comprend, à l'opposé de l'orifice O, un fond réalisé par la juxtaposition de deux demi-fonds hémicylindriques FI, F2, respectivement solidaires des deux parties MI, M2 du moule 8. La face de ce fond situé à 20 l'extérieur du moule comprend une cavité CB destinée à réaliser un bouchon 9 avec, à la jonction entre le bouchon 9 et le goulot G, une prédécoupe PR permettant une ouverture facile du bouchon 9. In the closed state, this mold 8 comprises in its upper part a cylindrical orifice O in which the tube T and the cane CS pass, the mold / tube / cane sealing, at this passage, being ensured by the plastic material tube T hot. This orifice O has in an axial plane a profile complementary to that of the neck G of the containers RE, to RE4 to be produced. In this example, it comprises, between two cylindrical portions, an annular cavity CA of substantially L-shaped section so as to obtain a stepped rim at the head of the neck G. This mold 8 comprises, opposite the orifice O, a bottom produced by the juxtaposition of two semi-cylindrical half-bottoms FI, F2, respectively integral with the two parts MI, M2 of the mold 8. The face of this bottom situated outside the mold comprises a cavity CB intended to produce a plug 9 with, at the junction between the plug 9 and the neck G, a precut PR allowing easy opening of the plug 9.
Comme illustré sur la figure 14, le bouchon 9 comprend une portion 25 cylindrique prolongeant l'extrémité supérieure du goulot G et reliée à celui-ci par une zone prédécoupée PR, cette portion cylindrique étant prolongée par une languette L qui s'étend sur tout ou partie d'un diamètre de cette portion. As illustrated in FIG. 14, the plug 9 comprises a cylindrical portion 25 extending the upper end of the neck G and connected to the latter by a precut area PR, this cylindrical portion being extended by a tongue L which extends over all or part of a diameter of this portion.
L'ouverture du récipient est alors obtenue en exerçant un couple de torsion sur 30 la languette L de manière à provoquer la rupture de la zone prédécoupée PR. The opening of the container is then obtained by exerting a torque on the tongue L so as to cause the pre-cut area PR to rupture.
Néanmoins, l'utilisation d'une languette d'ouverture n'est pas une règle générale. En effet, certaines applications nécessitent un bouchon vissable. Le pas de vis sera alors thermoformé. Une étape supplémentaire permettra de décalotter la bouteille. Une lame découpera l'extrémité haute de la bouteille pour permettre la mise en place du bouchon. Bien entendu d'autres solutions peuvent être envisagées. However, the use of an opening tab is not a general rule. Indeed, some applications require a screw cap. The thread will then be thermoformed. An additional step will open the bottle. A blade will cut the upper end of the bottle to allow the establishment of the cap. Of course other solutions can be envisaged.
La canne CS comprend deux buses concentriques, à savoir: - une buse centrale BC raccordée à une conduite d'alimentation en produit 10 destiné à remplir le récipient réalisé dans le moule (dosage du produit) et - une buse extérieure BE qui délimite avec la buse centrale BC un espace annulaire dans lequel peut être injecté de l'air comprimé de manière à obtenir un moulage par soufflage de la portion de tube T contenue dans le moule 8; la buse extérieure est plus courte que la buse centrale BC; 15 l'ensemble de la canne CS est revêtu d'un revêtement antiadhésif servant à éviter que le plastique chaud du tube ne colle sur la canne. The CS rod comprises two concentric nozzles, namely: - a central nozzle BC connected to a product supply line 10 intended to fill the container made in the mold (dosing of the product) and - an external nozzle BE which delimits with the central nozzle BC an annular space into which compressed air can be injected so as to obtain a blow molding of the portion of tube T contained in the mold 8; the outer nozzle is shorter than the central nozzle BC; 15 the entire CS rod is coated with a non-stick coating which serves to prevent the hot plastic of the tube from sticking to the rod.
La buse extérieure BE qui sert au soufflage d'air sous pression est également utilisée pour la mise à l'atmosphère avant remplissage. 20 A la sortie du moule 8, les récipients RE", RE4 qui se trouvent initialement reliés entre eux par une liaison fond/bouchon 9 sont guidés et entraînés par un transporteur à pas de pèlerin TR à mouvement carré jusqu'à un poste de découpe DC qui détache les liaisons fond/bouchon, puis à un poste 25 d'évacuation EX des récipients dans lequel les récipients désolidarisés les uns des autres sont entraînés un à un. The external nozzle BE which is used for blowing pressurized air is also used for venting before filling. 20 At the outlet of the mold 8, the containers RE ", RE4 which are initially connected to each other by a bottom / plug connection 9 are guided and driven by a pilgrim's conveyor TR with square movement to a cutting station DC which detaches the bottom / cap connections, then to a container evacuation station EX 25 in which the containers separated from one another are driven one by one.
Le fonctionnement de la chaîne de fabrication précédemment décrite s'effectue conformément au cycle suivant qui comprend les étapes illustrées par les 30 figures 2 à 15. The operation of the production chain previously described is carried out in accordance with the following cycle which includes the steps illustrated in FIGS. 2 to 15.
Au cours d'une première étape, le moule 8 de formage est ouvert. La bande préchauffée BI dans le poste de chauffage 5 subit en continu dans le poste de formage 6 un processus de conformation pour l'amener à prendre une forme tubulaire, puis subit un processus de soudage de ses deux bords longitudinaux. During a first step, the forming mold 8 is opened. The preheated strip BI in the heating station 5 continuously undergoes in the forming station 6 a shaping process to cause it to take a tubular shape, then undergoes a welding process of its two longitudinal edges.
Le tube T ainsi formé descend dans le moule froid thermostaté 8. The tube T thus formed descends into the cold thermostated mold 8.
Dans cet exemple, l'extrémité inférieure du tube T est solidaire du goulot G du récipient RE, venant d'être réalisé, lequel est lui-même rattaché à un ensemble de récipients RE, à RE4 précédemment réalisés et solidaires les uns des autres 10 par des liaisons fond/bouchon, ces récipients RE1 à RE4 étant supportés par le transporteur TR (figure 2). In this example, the lower end of the tube T is integral with the neck G of the container RE, which has just been produced, which is itself attached to a set of containers RE, with RE4 previously produced and integral with each other 10 by bottom / plug connections, these containers RE1 to RE4 being supported by the transporter TR (FIG. 2).
Au cours d'une seconde étape, le moule 8 de formage se referme autour du tube de plastique T par lequel passe la canne de dosage et de soufflage CS 15 (figure 3). During a second step, the forming mold 8 closes around the plastic tube T through which the metering and blowing rod CS 15 passes (FIG. 3).
Une fois le moule 8 fermé, l'étanchéité en partie haute entre le moule 8 et la canne de soufflage/dosage CS est réalisée par le plastique chaud du tube T. Simultanément, le bouchon 9 du récipient RE, précédemment réalisé est 20 obtenu grâce à l'évidement CB du fond (figure 4). Once the mold 8 is closed, the sealing at the top between the mold 8 and the blowing / dosing rod CS is produced by the hot plastic of the tube T. Simultaneously, the stopper 9 of the container RE, previously produced, is obtained by at the bottom recess CB (figure 4).
Au cours de l'étape suivante, l'air comprimé de formage est soufflé dans le moule 8 par la canne de soufflage/dosage CS. Le tube T contenu dans le moule se trouve alors déformé et vient épouser la forme intérieure du moule 8 25 (figure 5). During the next step, the compressed forming air is blown into the mold 8 by the blowing / dosing rod CS. The tube T contained in the mold is then deformed and comes to conform to the internal shape of the mold 8 (FIG. 5).
Au contact du moule 8, la matière plastique se refroidit et se fige. Le corps et le goulot du récipient REo se trouvent définitivement conformés. La surpression d'air est alors évacuée (figure 6). 30 - 10 Une fois le plastique figé et l'enceinte du moule 8 mise à l'atmosphère du produit, le moule 8 peut alors être ouvert (figures 7 et 8), tandis que s'effectue le dosage du produit, en synchronisme avec ce processus d'ouverture et pendant toute l'évacuation du récipient REo à l'extérieur du moule (figure 9). 5 Le récipient REO sort du moule 8 par le bas toujours relié au tube de matière plastique T. Le dosage se poursuit pendant toute la descente du récipient REo (figure 10). On contact with the mold 8, the plastic material cools and freezes. The body and the neck of the REo container are permanently conformed. The air overpressure is then evacuated (Figure 6). 30 - 10 Once the plastic has been frozen and the enclosure of the mold 8 has been placed in the atmosphere of the product, the mold 8 can then be opened (FIGS. 7 and 8), while the metering of the product takes place, in synchronism with this opening process and throughout the evacuation of the REo container outside the mold (Figure 9). 5 The REO container leaves the mold 8 from below, always connected to the plastic tube T. The dosing continues throughout the descent of the REo container (Figure 10).
En fin d'évacuation, le goulot G du récipient REo qui est toujours rattaché au 10 tube se positionne par rapport au fond du moule 8 pour le scellement et le formage du bouchon 9 par le vide (figure 11). At the end of evacuation, the neck G of the container REo which is still attached to the tube 10 is positioned relative to the bottom of the mold 8 for sealing and forming the cap 9 by vacuum (FIG. 11).
A la fin de cette étape, le récipient REo plein est prêt à être scellé (figure 12). At the end of this step, the full REo container is ready to be sealed (Figure 12).
Le moule de formage 8 peut alors se refermer afin de sceller le récipient et d'amorcer un nouveau cycle de moulage (figure 13). Parallèlement, le transporteur TR vient en prise sur le récipient REo tandis que s'effectue la découpe servant à désolidariser le premier récipient RE4, porté par le transporteur TR, puis l'évacuation de ce récipient RE4. 20 Ce procédé de fabrication par thermoformage tubulaire présente de nombreux avantages: Il permet de réaliser des pots ou bouteilles plus profonds que ceux réalisés 25 actuellement en thermoformage intégré tout en travaillant une feuille plastique fine (<1 mm) grâce à un coefficient d'étirage limité. En effet, on thermoforme un tube de plastique et non une pastille. On dispose donc d'une surface d'origine plus importante et donc coefficient d'étirage plus faible. - il The forming mold 8 can then be closed in order to seal the container and initiate a new molding cycle (Figure 13). At the same time, the transporter TR engages the container REo while the cutting operation is carried out to separate the first container RE4, carried by the transporter TR, then the evacuation of this container RE4. 20 This manufacturing process by tubular thermoforming has many advantages: It makes it possible to produce pots or bottles deeper than those currently produced in integrated thermoforming while working a thin plastic sheet (<1 mm) thanks to a coefficient of stretching. limit. Indeed, we thermoform a plastic tube and not a pellet. We therefore have a larger original surface area and therefore a lower stretch coefficient. - he
- Il permet de réduire les pertes induites par un moule ouvrant avec les technologies actuelles. Les bandes de plastique sont prédécoupées avant formage. - It reduces the losses induced by a mold opening with current technologies. The plastic strips are pre-cut before forming.
- Il permet de réaliser des pots ou des bouteilles sans collerette ou avec une collerette tournée vers l'intérieur du pot. - It allows you to make pots or bottles without a collar or with a collar facing the inside of the pot.
- Grâce à un thermoformage en trois temps: 1. formage du corps de la bouteille, 2. remplissage de la bouteille, 3. formage du goulot et scellage de la bouteille. - Thanks to a three-stage thermoforming: 1. forming the body of the bottle, 2. filling the bottle, 3. forming the neck and sealing the bottle.
- Il permet pour certaines applications de remplir la bouteille avant de refermer la bouteille et donc de s'affranchir de la dépose d'opercule. Une prédécoupe de la matière plastique au niveau du goulot permet l'ouverture facile de la bouteille (bouteille correspondant à une consommation en une seule fois, pas de bouchon refermable). - It allows for certain applications to fill the bottle before closing the bottle and therefore to overcome the removal of the lid. A pre-cut plastic material at the neck allows easy opening of the bottle (bottle corresponding to consumption in one go, no resealable cap).
- Il permet un remplissage ultra propre puisque la feuille plastique est chauffée intégralement sur sa face intérieure (environ 1500) avant formage et que le remplissage se fait dans une enceinte close. - It allows ultra-clean filling since the plastic sheet is fully heated on its inner face (around 1500) before forming and the filling is done in a closed enclosure.
- Il peut facilement évoluer vers un remplissage aseptique (avec des matériaux plastiques adaptés) puisque la zone à protéger sera très petite: 20 très courte distance entre la sortie de la boîte de chauffe et le scellage de la bouteille. - It can easily evolve towards an aseptic filling (with suitable plastic materials) since the area to be protected will be very small: 20 very short distance between the outlet of the heating box and the sealing of the bottle.
- Il est tout à fait adapté à l'intégration d'un dispositif décor par "sleevage", c'est à dire à l'aide d'un manchon plastique rétractable. - It is perfectly suited to the integration of a decorative device by "sleevage", ie using a retractable plastic sleeve.
- Par ailleurs, le coefficient d'étirage faible facilite l'utilisation des feuilles 25 plastiques multicouches. En effet, il n'y a pas de risque de déchirer les couches barrière. - Furthermore, the low stretch coefficient facilitates the use of multilayer plastic sheets. Indeed, there is no risk of tearing the barrier layers.
- Il permet de réaliser des formes très variées et originales propres à chaque produit ou client, ce qui permet une forte différenciation dans les linéaires. - It allows for very varied and original shapes specific to each product or customer, which allows a strong differentiation in the shelves.
La forme n'a pas de contrainte liée à une préforme ou au coefficient 30 d'étirage. - 12 The shape has no constraint linked to a preform or to the drawing coefficient. - 12
Dans l'exemple précédemment décrit, la chaîne de fabrication prévoit trois zones de chauffage permettant d'effectuer successivement le préchauffage de la feuille avant tronçonnage, un chauffage des bandes à plat après tronçonnage et une chauffage du tube plastique avant formage. In the example described above, the production line provides three heating zones making it possible to successively preheat the sheet before cutting, heating the strips flat after cutting and heating the plastic tube before forming.
L'invention ne se limite pas à ce processus de chauffage: En effet, le nombre et la disposition des postes de chauffage et/ou de préchauffage pourra varier en fonction de la nature de la matière plastique utilisée, étant entendu que, dans certains cas, la conformation des bandes ou tubes pourra être réalisée à froid. 10 Par ailleurs, il s'avère que la zone de recouvrement au niveau de la soudure du tube engendre une surépaisseur, ce qui se traduit par un formage non homogène. Il est donc souhaitable d'aplatir les bords latéraux des bandes à chaud avant soudure. The invention is not limited to this heating process: In fact, the number and arrangement of the heating and / or preheating stations may vary depending on the nature of the plastic used, it being understood that in certain cases , the conformation of the strips or tubes can be carried out cold. Furthermore, it turns out that the overlap zone at the weld of the tube generates an additional thickness, which results in non-homogeneous forming. It is therefore desirable to flatten the lateral edges of the hot strips before welding.
Cette opération peut être réalisée par exemple avec des molettes chauffantes qui effectuent l'aplatissement et avec des guides de refroidissement qui assurent un figeage des bords venant d'être aplatis. This operation can be carried out for example with heating knobs which perform the flattening and with cooling guides which ensure that the edges which have just been flattened are frozen.
Dans le mode d'exécution illustré sur la figure 15, la feuille de matière plastique 21 émanant du rouleau 20 s'engage directement dans un poste de tronçonnage 22 o elle est divisée en six bandes BAI à BA6. In the embodiment illustrated in FIG. 15, the plastic sheet 21 emanating from the roller 20 engages directly in a cutting-off station 22 where it is divided into six bands BAI to BA6.
Au sortir du poste de tronçonnage 22, les bandes BAI à BA6 qui s'étendent 25 sensiblement dans un même plan, s'engagent dans un poste d'écrasement des bords mettant en oeuvre une série de molettes chauffantes MC et des guides de refroidissement GF. Leaving the cutting station 22, the bands BAI to BA6 which extend substantially in the same plane, engage in an edge crushing station using a series of heating knobs MC and cooling guides GF .
Ces bandes BAI à BA6 sont alors entraînées par des rouleaux 23 avant de 30 passer dans un poste de conformation 24 o elles sont chacune conformées en un tube dans lequel les bordures amincies se trouvent en recouvrement. Au - 13 sortir de ce poste de recouvrement, les bordures en recouvrement sont soudées en continu dans un poste de soudure à ultrasons 25. These strips BAI to BA6 are then driven by rollers 23 before passing through a shaping station 24 where they are each formed into a tube in which the thinned edges are overlapped. On leaving this covering station, the covering edges are continuously welded in an ultrasonic welding station 25.
Une fois soudés, les tubes passent dans un poste de chauffage 26 dans lequel 5 ils sont amenés progressivement à la température de formage. A cet effet, ce poste de chauffage pourra s'étendre sur une longueur égale à un multiple du pas d'avance de la bande. Once welded, the tubes pass through a heating station 26 in which they are gradually brought to the forming temperature. For this purpose, this heating station may extend over a length equal to a multiple of the advance of the strip.
Au sortir du poste de chauffage 26, les tubes s'engagent dans un moule de 10 formage unique 27 comprenant deux parties mobiles, l'une par rapport à l'autre, qui présentent chacune six empreintes. Leaving the heating station 26, the tubes engage in a single forming mold 27 comprising two movable parts, one with respect to the other, which each have six indentations.
Les récipients RCI à RC6, obtenus à la sortie de ce poste de moulage 27 sont pris en charge par des transporteurs à pas de pèlerin du type de celui 15 précédemment décrit. - 14 The containers RCI to RC6, obtained at the outlet of this molding station 27 are supported by carriers with pilgrim's steps of the type of that previously described. - 14
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