FR2896231A1 - Dispositif de sequencage pour des emballages de produits alimentaires liquides - Google Patents

Abstract

On décrit ici un dispositif de séquençage (1) fonctionnant le long d'un trajet orienté (A) d'une succession d'emballages (2) adaptés pour être remplis de produits alimentaires liquides ; le dispositif (1) comprenant : des moyens de freinage (12) interagissant avec chacun des emballages (2) le long du trajet (A) pour exercer une force sur les emballages dans la direction opposée à la direction du trajet (A), de sorte à délivrer les emballages (2) en aval du dispositif (1) à une vitesse donnée ; et des moyens d'accélération (13) interagissant avec chacun des emballages (2) en amont des moyens de freinage (12) le long du trajet (A), et exerçant une force sur chacun des emballages (2) dans la même direction que la direction du trajet, de sorte à alimenter les moyens de freinage (12) avec une file d'emballages (2) contigus.

Description

DISPOSITIF DE SEQUENCAGE POUR DES EMBALLAGES DE PRODUITS ALIMENTAIRES

LIQUIDES

La présente invention concerne un dispositif de séquençage pour des emballages de produits alimentaires liquides. Comme on le sait, de nombreux produits alimentaires liquides, tels que des jus de fruit, du lait UHT (ultra-haute température), du vin, de la sauce tomate, etc., sont vendus dans des emballages constitués de matériaux d'emballage sous forme de feuille stérilisée.

Un exemple typique de ce type d'emballage est l'emballage de forme parallélépipédique pour des produits alimentaires liquides connus comme le Tetra Brik Aseptic (marque déposée), qui est fabriqué en pliant et en scellant un matériau d'emballage sous forme de bande stratifiée. Le matériau d'emballage présente une structure multicouche comprenant une couche de base pour la rigidité et la résistance, qui peut comprendre une couche de matériau fibreux, par exemple du papier, ou de matériau en polypropylène) à charge minérale, et qui est couverte des deux côtés par des couches de matériau thermoplastique, par exemple un film poly(éthylène). Dans le cas d'emballages aseptiques pour des produits de stockage longue durée, tels que du lait UHT, le matériau d'emballage comprend une couche de matériau formant une barrière à l'oxygène, par exemple une feuille d'aluminium, qui est superposée sur une couche de matériau thermoplastique, et qui est à son tour couverte par une autre couche de matériau thermoplastique formant enfin la face interne de l'emballage au contact du produit alimentaire. Comme on le sait, les emballages de ce type sont produits dans des machines d'emballage entièrement automatisées, sur lesquelles un tube continu est formé à partir du matériau d'emballage alimenté par bande continue ; la bande continue du matériau d'emballage est stérilisée sur la machine d'emballage, par exemple en appliquant un agent stérilisant chimique tel qu'une solution de peroxyde d'hydrogène, qui est ultérieurement éliminé des surfaces du matériau d'emballage, par exemple évaporé par chauffage ; et la bande continue de matériau d'emballage ainsi stérilisée est maintenue dans un environnement fermé et stérile, et est pliée et scellée longitudinalement pour former un tube vertical. Le tube est chargé avec le produit alimentaire stérilisé ou traité en milieu stérile, et est scellé puis ultérieurement découpé le long de coupes transversales espacées de manière égale pour former des sachets, qui sont pliés mécaniquement pour former les produits finis respectifs, par exemple des emballages de forme sensiblement parallélépipédique.

En variante, le matériau d'emballage peut être découpé en patrons, qui sont formés en emballages sur des mandrins de formage, et les emballages sont remplis du produit alimentaire et scellés. Un exemple de ce type d'emballage est ce que l'on appelle l'emballage à fermeture pignon connu sous le nom commercial de Tetra Rex (marque déposée). Une fois formés, les emballages ci-dessus peuvent subir un traitement supplémentaire, tel que l'application d'un dispositif d'ouverture refermable afin de protéger le produit alimentaire se trouvant à l'intérieur de l'emballage du contact avec des agents externes, et de permettre de verser le produit. A présent, les dispositifs d'ouverture les plus communément commercialisés comprennent une portion de cadre annulaire définissant une ouverture de versement et ajustée autour d'une portion amovible ou perforable sur une paroi supérieure de l'emballage ; et un capuchon fixé par charnière ou vissé sur la portion de cadre, et qui est amovible pour ouvrir l'emballage. En variante, on connaît également l'utilisation d'autres types de dispositifs d'ouverture, par exemple l'ouverture par glissement. La portion amovible de l'emballage peut être définie par une feuille d'étanchéité collée ou thermoscellée sur l'extérieur de l'emballage pour fermer un trou traversant dans l'emballage ; un exemple de cette solution est décrit et illustré dans la demande de brevet EP-A-9 433 549. En variante, la portion amovible de l'emballage peut être définie par ce que l'on appelle un trou pré-stratifié , à savoir un trou formé dans la couche de base du matériau d'emballage avant de couvrir la couche de base avec d'autres couches du matériau d'emballage, par exemple les couches de matériau thermoplastique et/ou la couche de matériau barrière, qui ferment le trou pour assurer une étanchéité hermétique ; un exemple de cette solution est décrit et illustré dans la demande de brevet EP-A-331 798. Dans les deux cas, les dispositifs d'ouverture sont délivrés par un dispositif d'alimentation, successivement et à une vitesse donnée, à une station d'application d'adhésif. Plus spécifiquement, le dispositif d'alimentation comprend un dispositif d'interruption activé sélectivement pour arrêter les dispositifs d'ouverture au niveau de la station d'application d'adhésif. Une fois que l'adhésif a été appliqué, les dispositifs d'ouverture sont délivrés à une station de collage où chaque dispositif d'ouverture est :Fixé à un emballage respectif.

Plus spécifiquement, la station de collage est alimentée avec des emballages par un dispositif de séquençage comprenant un convoyeur destiné à délivrer les emballages à une vitesse donnée à la station de collage, de sorte que chaque dispositif d'ouverture est collé à un emballage correspondant. Le besoin exprimé par l'industrie consiste à s'assurer que la station de collage fonctionne correctement même dans l'éventualité d'un emballage manquant sur le convoyeur ; auquel cas, on doit empêcher le dispositif d'ouverture revêtu d'adhésif correspondant d'occuper l'espace de l'emballage manquant, endommageant ainsi les surfaces, et entravant le fonctionnement du convoyeur.

Pour ce faire, on peut utiliser une unité de commande destinée à déterminer l'absence d'un emballage donné sur le convoyeur au moyen de capteurs situés sur le dispositif de séquençage d'emballages, et destinée à arrêter le dispositif d'ouverture correspondant à l'emballage manquant au moyen du dispositif d'interruption sur le dispositif d'alimentation. Des capteurs et des unités de commande du type ci-dessus, toutefois, rendraient les machines d'emballage extrêmement volumineuses.

A savoir, la seule possibilité d'interrompre l'alimentation du dispositif d'ouverture correspondant à l'emballage manquant se trouve au niveau du dispositif d'interruption, à savoir en amont de la station d'application d'adhésif ; ce qui signifie que des étapes doivent être suivies afin de s'assurer que le nombre d'emballages entre le dispositif de séquençage et la station de collage est égal au nombre de dispositifs d'ouverture entre le dispositif d'interruption et la station de collage.

Auquel cas, la longueur du convoyeur d'emballage dépendrait du temps pris pour appliquer l'adhésif aux dispositifs d'ouverture. Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif de séquençage pour des emballages de produits alimentaires liquides, conçu pour répondre aux exigences ci-dessus d'une manière simple et peu onéreuse. Selon la présente invention, on propose un dispositif de séquençage fonctionnant le long d'un trajet orienté d'une succession d'emballages adaptés pour être remplis de produits alimentaires liquides ; le dispositif de séquençage étant caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens de freinage qui interagissent avec chacun desdits emballages le long dudit trajet pour exercer une force sur les emballages dans la direction opposée à la direction du trajet, de sorte à délivrer les emballages en aval dudit dispositif de séquence à une vitesse donnée ; et - des moyens d'accélération qui interagissent avec chacun des emballages en amont des moyens de freinage le long du trajet, et qui exercent une force sur chacun des emballages dans la même direction que la direction du trajet, de sorte à alimenter les moyens de freinage avec une file d'emballages contigus. Un mode de réalisation préféré non limitatif de la présente invention sera décrit au moyen d'un exemple en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 montre une vue en plan de dessus du dispositif de séquençage pour des emballages de produits alimentaires liquides, selon la présente invention ; la figure 2 montre une vue en perspective à plus grande échelle, où certaines parties ont été retirées à des fins de clarté, de la figure 1. En référence aux figures 1 et 2, le numéro 1 indique dans l'ensemble un dispositif de séquençage pour des emballages 2 de produits alimentaires liquides, qui peut être incorporé dans une machine d'emballage de produits alimentaires liquides connus (non montrée) du type décrit dans l'introduction.

Plus spécifiquement, le dispositif 1 fonctionne le long d'un trajet d'alimentation A des emballages 2 ; en particulier le trajet A est parcouru par chacun des emballages 2 dans la direction indiquée sur les dessins annexés, et s'étend d'un dispositif d'alimentation (non montré), pour délivrer des emballages 2 et situés en amont du dispositif 1 le long du trajet A, vers une station de collage où un certain nombre de dispositifs d'ouverture (non montrés), préalablement revêtus d'un adhésif, sont collés aux emballages 2 respectifs.

Des exemples non limitatifs d'emballages 2 sur des machines d'emballage du type évoqué ci-dessus sont des emballages de forme parallélépipédique connus sous le nom commercial de Tetra Erik Aseptic (marque déposée), ou ce que l'on appelle les emballages à fermeture pignon connus sous le nom commercial de Tetra Rex (marque déposée). Dans l'exemple montré sur les figures 1 et 2, les emballages 2 sont des emballages de forme parallélépipédique.

Chaque emballage 2 comprend des parois opposées 4, 5, dont l'une (4) définit une surface de collage pour le dispositif d'ouverture respectif, et l'autre (5) une surface de support pour l'emballage 2 ; deux premières parois latérales opposées 6, chacune s'étendant perpendiculairement entre les parois 4 et 5 ; et deux secondes parois latérales opposées 7, 8, chacune s'étendant perpendiculairement entre les parois 4 et 5, et perpendiculairement entre les parois 6. Le matériau d'emballage des emballages 2 présente une structure multicouche (non montrée) comprenant une couche de base de matériau fibreux, par exemple du papier, ou du poly(propylène) à charge minérale, couverte des deux côtés par des couches de matériau thermoplastique, par exemple un film poly(éthylène).

Dans le cas d'emballages aseptiques pour des produits de stockage longue durée, tels que du lait UHT, le matériau d'emballage comprend une couche de matériau formant une barrière à l'oxygène, par exemple une feuille d'aluminium, qui est superposée sur une couche de matériau thermoplastique, et qui est à son tour recouverte par une autre couche de matériau thermoplastique formant finalement la face interne de l'emballage au contact du produit alimentaire. Le dispositif d'ouverture est appliqué à une portion amovible d'un emballage respectif (non. montré), à savoir une portion détachable du reste de l'emballage de sorte que le produit liquide peut être versé. La portion amovible peut être définie par une feuille d'étanchéité collée ou thermoscellée à l'emballage pour fermer un trou traversant dans l'emballage ; ou peut être définie par ce que l'on appelle un trou pré-stratifié , à savoir un trou formé dans la couche de base du matériau d'emballage et scellé hermétiquement par d'autres couches du matériau d'emballage (au moins les couches de matériau thermoplastique). Le dispositif 1 comprend un convoyeur 10, qui reçoit les emballages 2 à partir du dispositif d'alimentation et transporte les emballages 2 le long du trajet A sur une surface de transport 11 reliée à un moteur non montré. Plus spécifiquement, les emballages 2 sont agencés en parallèle les uns par rapport aux autres sur la surface 11, de sorte que les parois respectives 4, 5 s'étendent parallèlement au trajet A et sur des plans respectivement horizontaux ; les parois respectives 7, 8 s'étendant perpendiculairement au trajet A et sur des plans respectivement verticaux ; et les parois respectives 6 s'étendent le long de, et parallèlement au trajet A. Plus spécifiquement, les parois 7, 8 de chaque emballage sont situées l'une en amont (7) et l'autre en aval (8) de l'emballage 2 le long du trajet A.

Les parois 5 des emballages 2 coopèrent: avec la surface 11 du convoyeur 10, tandis que les parois 4 sont libres. Les emballages 2 sont transportés par le convoyeur 10 espacés le long d'une portion initiale Al du trajet 20 A. Plus spécifiquement., chaque emballage 2 est transporté le long de la portion A1, la paroi respective 8 faisant face à et étant située à une distance donnée de la paroi 7 de l'emballage 2 adjacent 25 en aval du trajet A, et la paroi respective 7 faisant face à et étant située à une distance donnée de la paroi 8 de l'emballage 2 adjacent en amont du trajet A. Le convoyeur 10 est entraîné par un moteur non montré. 30 Le dispositif 1 comprend avantageusement des moyens de freinage 12 qui interagissent avec chacun des emballages 2 le long du trajet A, et exercent une force sur les emballages dans la direction opposée à la direction dudit trajet A, afin de délivrer lesdits 35 emballages 2 en aval à partir du dispositif 1 à une vitesse donnée ; et des moyens d'accélération 13 qui interagissent avec chacun desdits emballages 2 en amont desdits moyens de freinage 12 le long dudit trajet A, et exercent une force sur chacun desdits emballages 2 dans la même direction que la direction dudit trajet, afin d'alimenter lesdits moyens de freinage 12 avec une file d'emballages contigus. Plus spécifiquement, les moyens de freinage 12 (figure 1) comprennent deux freins de bande 15 situés 10 sur les côtés opposés du convoyeur 10. Chaque frein 15 est connu, et comprend basiquement deux poulies 16, et une bande 17 sous la forme d'une boucle sans fin autour des deux poulies 16. Plus spécifiquement, chaque bande 17 comporte une 15 tige rigide 18 parallèle au trajet A et coopérant par friction avec une paroi 6 de chaque emballage 2 circulant le long du trajet A, de sorte à exercer une force de freinage sur l'emballage 2 dans la direction opposée à la direction du trajet A. 20 Des moyens d'accélération 13 comprennent un moteur 22, deux arbres verticaux 23 et une transmission 25 reliant le moteur 22 aux arbres 23. Plus spécifiquement, les arbres 23 s'étendent sur des côtés opposés du trajet A, et suivent des axes B 25 respectifs perpendiculaires au trajet A et parallèles aux parois 6. Une première extrémité inférieure (non visible sur les figures 1 et 2) de chaque arbre 23 est reliée en fonctionnement à la transmission 25 ; et, à l'extrémité 30 opposée de la première extrémité, chaque arbre 23 est équipé de deux roues 28 solidaires angulairement avec l'arbre 23 et chacune coopérant avec la même paroi 6 d'un emballage 2 respectif en déplacement. Le moteur 22, via la transmission 25, met en 35 rotation chaque arbre 23 autour de l'axe B respectif à une vitesse de rotation telle que la vitesse de surface des roues 28 va dans la même direction et est plus grande que la vitesse de circulation des emballages 2 le long du trajet A.

Les roues 28 accélèrent donc les emballages 2 le long d'une partie A2 du trajet A en aval de la portion Al et interposées entre les moyens d'accélération 13 et les moyens de freinage 12. Plus spécifiquement, les roues 28 accélèrent chaque emballage 2 dans la même direction que celle du trajet A pour former une ligne d'emballages 2 contigus. Le long de la portion A2, chaque emballage 2 est en conséquence positionné avec une paroi 8 en contact avec une paroi 7 de l'emballage 2 adjacent en aval du trajet A, et avec la paroi 7 au contact de la paroi 8 de l'emballage 2 adjacent en amont du trajet A. La transmission 25 comprend une bande 26 reliée en fonctionnement au moteur ; et un dispositif de tensionnement 32 destiné à maintenir une tension donnée de la bande 26. Plus spécifiquement, la bande 26 est formée en boucle sans fin autour d'une poulie 30 entraînée par le moteur 22 et en rotation autour d'un axe C parallèle aux axes B ; deux poulies 31, chacune solidaire angulairement avec un arbre 23 respectif ; et une poulie 33 ajustée au dispositif de tensionnement 32 et en rotation autour d'un axe E parallèle aux axes B. Plus spécifiquement, la bande sans fin comprend une première portion droite s'étendant entre les poulies 30 et 33 ; une deuxième portion inclinée par rapport à la première portion et s'étendant entre la poulie 33 et une première des poulies 31 ; une troisième portion traversant le trajet A et s'étendant entre les poulies 31 ; et une quatrième portion traversant également le trajet A et s'étendant: entre la seconde des poulies 31 et la poulie 30. Le dispositif de tensionnement 32 est connu, et comprend essentiellement la poulie 33 ; et un bras 34 d'une longueur variable, qui coopère avec la poulie 33, et qui peut être étendu/rétracté pour déplacer la poulie 33 parallèlement au bras 34 pour maintenir une tension donnée de la bande 26. En utilisation effective, chaque emballage 2 est transporté par le convoyeur 10 le long du trajet A, sa paroi 5 reposant sur la surface 11, et sa paroi 4 étant libre. Le long de la portion A1, chaque emballage 2 est transporté par le convoyeur 10, sa paroi 8 faisant face à et située à une distance donnée de la paroi 7 de l'emballage 2 adjacent en aval du trajet A, et. sa paroi 7 faisant face à et étant située à une distance donnée de la paroi 8 de l'emballage 2 adjacent en amont du trajet A.

A l'extrémité de la portion A1, chaque emballage 2 coopère avec les moyens d'accélération 13, qui, grâce à chaque paire de roues 28 interagissant avec la paroi 6 respective de l'emballage 2, accélèrent l'emballage 2 dans la même direction que la direction de circulation des emballages 2 le long du trajet A. Plus spécifiquement, les arbres 23 sont mis en rotation par la transmission 25 autour des axes B respectifs à une vitesse de rotation telle que la vitesse de surface à laquelle chaque paire de roues 28 entre en contact avec la paroi 6 respective va dans la même direction et est plus grande que la vitesse de circulation de l'emballage 2 le long du trajet A. En conséquence, chaque emballage 2 est accéléré dans la même direction que la direction du trajet A, de sorte à former une ligne d'emballages 2 contigus le long de la portion A2 du trajet A. Plus spécifiquement, le long de la portion A2, chaque emballage 2 est positionné, sa paroi 8 étant en contact avec la paroi 7 de l'emballage 2 adjacent en aval du trajet A, et sa paroi 7 étant en contact avec la paroi 8 de l'emballage 2 adjacent en amont du trajet A. Les emballages 2 contigus sont délivrés aux moyens de freinage 12, qui, grâce à chaque bande 17 interagissant avec la paroi respective 6, exercent une force de freinage sur chaque emballage 2 dans la direction opposée à la direction du trajet A. Il en résulte que les emballages 2 sont ralentis 15 et délivrés à une vitesse donnée aux stations en aval du dispositif 1. Les avantages du dispositif 1 selon la présente invention seront clairs à partir de la description précédente. 20 En particulier, sans augmentation du volume de la machine d'emballage, le dispositif 1, dans l'éventualité d'un emballage 2 manquant sur le convoyeur 10, empêche le dispositif d'ouverture correspondant d'atterrir sur le convoyeur 10, 25 endommageant ainsi la surface 11 et entravant le fonctionnement du convoyeur 10. De plus, grâce aux moyens d'accélération 13, le dispositif 1 empêche que l'action des moyens de freinage 12 seuls fasse rebondir les emballages 2 dans 30 la direction opposée à la direction de circulation des emballages 2 le long du trajet A. Lequel effet de rebond empêcherait l'acheminement aux moyens de freinage 12 d'une ligne d'emballages 2 contigus, et l'acheminement des emballages 2 en aval du dispositif 1 35 à une vitesse donnée.

En clair, des changements peuvent être apportés au dispositif 1 tel que décrit et illustré ici sans, toutefois, sortir de la portée de protection telle que définie dans les revendications annexées.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.10

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de séquençage (1) fonctionnant le long d'un trajet orienté (A) d'une succession d'emballages (2) adaptés pour être remplis de produits alimentaires liquides ; ledit dispositif (:L) étant caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens de freinage (12) qui interagissent avec chacun desdits emballages (2) le long dudit trajet (A) pour exercer une force sur les emballages dans la direction opposée à la direction dudit trajet: (A), de sorte à délivrer lesdits emballages (2) en aval dudit dispositif (1) à une vitesse donnée ; et - des moyens d'accélération (13) qui interagissent avec chacun desdits emballages (2) en amont desdits moyens de freinage (12) le long dudit trajet (A), et qui exercent une force sur chacun desdits emballages (2) dans la même direction que la direction dudit trajet, de sorte à alimenter lesdits moyens de freinage (12) avec une file d'emballages (2) contigus.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'accélération (13) comprennent au moins un organe de poussée (28) coopérant avec chacun desdits emballages (2) et dont la vitesse, à l'endroit où ils coopèrent avec lesdits emballages (2), est plus rapide que la vitesse de déplacement desdits emballages (2) le long dudit trajet (A).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'accélération (13) comprennent deux dits organes de poussée (28) coopérant, sur des côtés opposés dudit trajet (A), avec lesdits emballages (2).

4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit organe de poussée (28) est une roue (28).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de freinage (12) comprennent au moins un frein de bande (15).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de freinage (12) comprennent deux dits freins de bande (15) sur des côtés opposés dudit trajet (A).