La présente invention concerne le domaine des machines d'operculage de récipients par scellage d'un film d'operculage et plus particulièrement un dispositif porte-outils pour de telles machines d'operculage, ainsi que les machines d'operculage comprenant un tel dispositif.

Les opérations d'operculage de récipients, de type barquettes, notamment pour produits alimentaires, produits pharmaceutiques ou objets industriels, consistent à appliquer un film d'operculage, alimenté sous forme d'une bande entre le poste de scellage et le plateau support des récipients, sur l'ensemble des bords du ou des récipient(s), à thermosceller ledit film et à le découper autour des dits récipients. A cet effet, le poste de scellage comporte un outillage de scellage/soudage et de découpe du film d'operculage disposé à l'aplomb du plateau support du ou des récipients à thermosceller. Les récipients peuvent être amenés manuellement sur le plateau support ou au moyen d'un dispositif de convoyage, avançant pas à pas au dessous du poste de scellage, et sont mobiles verticalement dans la zone d'operculage, en direction de l'outillage de scellage et de découpe.

Dans l'industrie agroalimentaire, chaque machine d'operculage est généralement dédiée à une taille de récipient ou de barquette. Si l'on souhaite operculer des récipients de tailles différentes, il est nécessaire soit d'utiliser une nouvelle machine, soit de modifier ou remplacer les plateaux support des récipients et l'outillage de scellage et de découpe. Ces opérations longues et fastidieuses ne sont pas possibles dans les domaines où l'on doit, plusieurs fois par jour, operculer des barquettes de tailles différentes, comme par exemple dans les boucheries-charcuteries des rayons des supermarchés ou hypermarchés, ou dans le domaine de la restauration collective.

Pour l'outillage inférieur support des récipients, sont déjà utilisés des plateaux tournants qui comportent une zone de travail (correspondant à la zone d'operculage) et une zone de remplissage manuel des récipients dans les alvéoles du plateau, l'opérateur intervenant directement sur la rotation de plateau. La modification des masques de réception et de maintien à l'effort de scellage et de découpe des récipients disposés dans les alvéoles dudit plateau, c'est-à-dire le remplacement par des masques de tailles différentes, peut être réalisée sans trop de difficultés. En variante il peut être prévu de mettre en œuvre des zones du plateau tournant équipées de masques de tailles et/ou formes différentes. Par contre, en ce qui concerne l'outillage supérieur des machines d'operculage, appelées encore operculeuses, les connexions électriques et les connexions pour les fluides (air, gaz) ne permettent pas un remplacement aisé. Il a donc été envisagé de disposer, au niveau de la zone d'operculage, d'un dispositif porte-outils sur lequel sont fixés plusieurs outillages de scellage et de découpe, pour s'adapter à différentes tailles de récipients. Cependant pour des raisons d'encombrement ce dispositif ne peut pas comporter un nombre important d'outils, et le fait que ces outils de scellage et de découpe ne soient pas modifiables n'autorise pas non plus une grande modularité des dimensions des récipients à sceller. De plus, en cas de panne de l'un des outillages, il est nécessaire d'immobiliser l'ensemble de la machine pour la réparation ou le remplacement de ce dernier.

Un premier but de la présente invention est donc de pallier les inconvénients des machines d'operculage actuelles en proposant un dispositif porte-outils permettant le passage aisé d'une forme et/ou d'une dimension de récipients à une autre forme et/ou dimension de récipients en vue de leur thermoscellage et la découpe du film correspondant.

Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif porte-outils, comprenant plusieurs outils, de faible encombrement, permettant notamment de réduire la durée d'immobilisation de la machine d'operculage en cas d'intervention sur l'un des outils, en vue de sa réparation ou son remplacement. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif porte-outils apte à être incorporé dans une machine d'operculage pouvant être automatisée.

A cet effet, la présente invention concerne un dispositif porte-outils pour machine d'operculage de récipients, de type barquettes, notamment pour produits alimentaires, produits pharmaceutiques ou objets industriels, par un film d'operculage apte à être scellé sur les bords dudit récipient, au moyen d'un outillage de scellage (soudage) et de découpe dudit film, le dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux blocs d'outils de scel lage et de découpe, aptes à sceller et décou per des films d'operculage de récipients de tailles et/ou de formes différentes, lesdits blocs d'outils étant montés de manière amovible sur un cadre de type carrousel mobile en rotation autour d'un axe, de préférence horizontal. Cet axe est de préférence solidaire du châssis de la machine d'operculage sur laquelle de dispositif porte-outils peut être installé.

Un tel dispositif incluant une multiplicité de blocs d'outils permet, avec son cadre sous la forme d'un carrousel, de disposer de plusieurs blocs d'outils disponibles par simple rotation, et donc toujours prêts à fonctionner, au niveau de la zone d'operculage, c'est- à-dire au-dessus du film d'operculage et des récipients à operculer. Un tel carrousel peut inclure de deux à huit blocs d'outils, avantageusement de trois à cinq blocs d'outils, et de préférence quatre blocs d'outils : un carrousel portant quatre blocs d'outils correspond à un bon compromis nombre d'outils /encombrement. Par bloc d'outils on entend dans l'ensemble du texte un outil unique ou un ensemble d'outils de scellage et de découpe disposés sur une même face périphérique du carrousel et travaillant simultanément dans la zone d'operculage.

Ces blocs d'outils amovibles sont ainsi facilement interchangeables et peuvent être réparés sans arrêter le poste de scellage, ni la machine complète d'operculage.

Selon une caractéristique avantageuse, le cadre rotatif de type carrousel se compose d'un moyeu et d'une pluralité de paires de bras, montés à disposition rayonnante sur ledit moyeu, les blocs d'outils étant logés à coulissement dans l'espace laissé libre entre deux bras adjacents, selon une répartition circonférentiel le, c'est-à-dire régulièrement répartis périphériquement sur le carrousel.

Ainsi les blocs d'outils étant logés à coulissement entre deux bras permettent de loger la connectique liée à ces outils dans l'espace laissé libre entre les bras, les outils étant orientés vers l'extérieur pour un fonctionnement en position active à la périphérie du carrousel, lorsque le bloc d'outils correspondant est placé en position de travail au- dessus d'un ou de plusieurs récipients à operculer, c'est-à-dire dans la zone dite d'operculage. De manière avantageuse, les extrémités des bras portent des éléments supports formant d'une part un chemin de guidage pour un premier bloc d'outils et d'autre part un autre chemin de guidage pour un bloc d'outils adjacent au premier bloc d'outils suivant la circonférence du carrousel.

De préférence, chaque bloc d'outils est apte à être au moins connecté à un dispositif de mise en dépression (source de vide, en vue de réaliser un vide partiel dans les récipients avant l'application du film d'operculage), à une alimentation en énergie électrique (préchauffage et chauffage d'éléments chauffants (résistances) en vue du scellage par thermosoudage du film d'operculage) et à une alimentation en gaz en vue du remplacement de l'air par un gaz, de préférence un gaz neutre dans le récipient.

L'alimentation électrique de chaque bloc d'outils est avantageusement reliée à une fiche de connexion rapide, disposée de préférence sur la face interne d'un bras du carrousel, elle-même reliée à un câble d'alimentation électrique générale passant au centre du moyeu du carrousel.

Ainsi, le remplacement d'un bloc d'outils par u n autre, en cas de panne ou de modification de dimension des récipients à sceller, s'effectue très rapidement. Par ailleurs, pour éviter l'enchevêtrement des câbles électriques, la rotation du carrousel est alternée c'est-à-dire n'atteint pas 360° et s'effectue entre deux positions extrêmes des blocs d'outils sur la périphérie du carrousel.

La connexion électrique permanente de chaque bloc d'outils permet un préchauffage possible du bloc d'outils qui devra être utilisé immédiatement après le bloc d'outils en fonction, et ainsi une augmentation du rendement de l'operculage en réduisant le temps de chauffage des résistances servant au thermoscellage du fil m. Cette connexion électrique permanente, quelle que soit la position du bloc d'outils par rapport à la zone de scellage n'est débranchée que lorsque le bloc d'outils est retiré du carrousel, par exemple pour son remplacement par un bloc comportant des outils d'une autre forme ou dimension ou pour sa réparation.

De manière avantageuse, l'alimentation en chacun des fluides (air, vide ou gaz) est respectivement centralisée et connectée uniquement au bloc d'outils se trouvant en position de travail au-dessus d'un ou de récipients à operculer (c'est-à-dire dans la zone d'operculage). De préférence, cette alimentation en chacun des fluides (air, vide ou gaz) est centralisée au niveau d'un bloc de raccordement des fluides, couplé à des moyens d'indexation de la position du carrousel en position de travail d'un des blocs d'outils (c'est-à-dire dans la zone d'operculage, en position d'operculage). Ces moyens d'indexation peuvent être par exemple un plot d'indexation faisant saillie dudit boîtier, et destiné à se loger dans un des orifices d'indexation ménagés sur le cadre du carrousel.

Ainsi, seule la connexion électrique se trouve logée axialement à l'intérieur du moyeu du carrousel qui présente ainsi un diamètre réduit, et donc un encombrement minimal.

La présente invention concerne également une machine d'operculage comprenant un châssis sur lequel sont montés un plateau inférieur de réception des récipients à operculer, un poste de scellage et de découpe disposé à l'aplomb dudit plateau inférieur, une alimentation en film d'operculage sous forme d'une bande entre le poste de scellage et ledit plateau inférieur de réception des récipients dans la zone d'operculage, ladite machine étant caractérisée en ce que le poste de scellage et de découpe comprend un dispositif porte-outils tel que décrit ci-dessus.

Cette machine d'operculage peut, avantageusement, comporter un dispositif automatique de déplacement des récipients à operculer vers et hors de la zone d'operculage. Ainsi, l'ensemble du processus d'operculage des récipients peut être automatisé. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

La figure 1 montre un schéma d'ensemble d'une machine d'operculage selon la présente invention ;

La figure 2 est une vue de face en perspective du dispositif porte-outils selon la présente invention, un bloc d'outils étant en position de sortie ;

La figure 3 présente le squelette du dispositif porte-outils de la figure 2 ;

La figure 4 est une vue en coupe médiane du dispositif porte-outils de la figure 2 ;

La figure 5 présente le détail d'une vue en perspective des connexions fluides du dispositif porte-outils selon la présente invention (en position active) ; La figure 6 présente le détail d'une vue en perspective des connexions fluides du dispositif porte-outils selon la présente invention (en position inactive) ;

La figure 7 est une vue arrière en perspective du dispositif porte-outils de la figure 2 ;

La figure 8 schématise les circuits de fluides dans le poste d'operculage ; La figure 9 est une vue en coupe médiane d'un outil de découpe et de scellage mis en œuvre dans le dispositif porte-outils selon la présente invention.

En se référant à la figure 1, la machine 1 d'operculage selon la présente invention comporte un poste de scellage 2 disposé à l'aplomb du plateau inférieur 3 dans les alvéoles duquel sont logés les récipients (non représentés) à operculer. Entre les outils supérieurs du poste de scellage 2 et le plateau inférieur 3 est disposée une bande de film d'operculage 10 (représentée sur la figure 8), qui peut, par exemple, être un film en polymère thermoplastique, ou un film d'aluminium. Les récipients sont amenés au poste de scellage 2 au moyen d'un convoyeur 5. L'ensemble est monté sur le châssis 6 de la machine d'operculage. Selon l'invention, les outils de scellage et de découpe du film d'operculage sont montés sur un dispositif porte-outils 11 représenté à la figure 2. Ce dispositif porte-outils 11 se compose d'un cadre rotatif en forme de carrousel comprenant des paires de bras 12 disposés en croix, ici en forme de X, montés sur un moyeu 13, l'ensemble étant mobile en rotation autour de l'axe A. Montés sur le châssis 6 de la machine d'operculage, et disposés orthogonalement à l'axe de rotation A, des flasques 22 servent de support au moyeu 13 et de joues au dispositif porte-outils.

Sur l'exemple représenté à la figure 2, chacune des quatre paires de bras 12 porte, à ses extrémités, un élément support 19 disposé parallèlement à l'axe A et destinés à recevoir quatre blocs d'outils 14 logés entre lesdits paires de bras 12. Ces blocs d'outils 14, de forme générale parallélépipédique, comprenant des outils de thermoscellage et de découpe orientés vers la périphérie du carrousel. Chaque bloc d'outils est solidaire d'un plateau, appelé ici plateau supérieur 16, qui fait saillie des faces latérales du parallélépipède en constituant un épaulement pour son logement à coulissement entre des rangées de galets 18 montés sur lesdits éléments support 19. Lesdits éléments supports, fixés aux extrémités des bras 12, forment ainsi un premier chemin de guidage pour un premier bloc d'outils et un deuxième chemin de guidage pour un deuxième bloc d'outils adjacent au premier bloc d'outils à la périphérie du carrousel.

Les blocs d'outils 14 sont ainsi montés à coulissement, tels des tiroirs, selon une direction axiale, en vue de leur remplacement. A cet effet, une poignée 17 est ménagée à l'extrémité du plateau supérieur 16 tournée vers la face avant du dispositif porte-outils (tel que représenté sur la figure 2).

L'ensemble du carrousel est mû en rotation autour de l'axe A au moyen d'un moteur 20 par l'intermédiaire d'une courroie d'entraînement 21. La disposition des blocs d'outils 14 aux extrémités des bras 12 du carrousel et entre ces derniers permet notamment le logement, dans l'espace central libre, des connexions électriques et des connexions fluides des outils.

L'alimentation électrique de chacun des blocs d'outils 14 est assurée par un câble 4 général, visible sur la figure 1, logé dans le moyeu 13 qui se subdivise en quatre câbles électriques 23 se déployant le long des bras 12 jusqu'aux extrémités desdits bras où ils sont reliés aux câbles 25 d'alimentation électrique individuelle par l'intermédiaire d'une fiche de connexion rapide 24, comme représenté à la figure 4.

Les figures 5 et 6 détaillent les moyens d'alimentations en fluides disposés à l'arrière du dispositif porte-outils. En effet, chaque bloc d'outils doit être apte à être au moins connecté à un dispositif de mise en dépression (pompe P de la figure 8) en vue de réaliser un vide partiel dans les récipients avant l'application du film d'operculage, et à une alimentation en gaz 42 en vue du remplacement de l'air par un gaz neutre dans le récipient, ce qui est souvent le cas lorsque le produit placé dans les récipients est un produit alimentaire par exemple. Sur la face arrière de chaque bloc d'outils 14 se trouve un bloc 31 de distribution du fluide pneumatique (ici air), pour l'actionnement du ou des vérins. Plus précisément, comme visible sur les figures 5 et 6, ce bloc 31 distribue ledit fluide pneumatique par le conduit principal 37 au vérin principal 27 et par les conduits supplémentaires 40 aux vérins supplémentaires 30 disposés autour de ce vérin principal 27 en position centrale. Ces vérins supplémentaires 30 sont utilisables au cas où il est nécessaire de disposer d'une pression de scellage plus importante, selon la nature du matériau constitutif des récipients. L'arrivée de ce fluide pneumatique est schématisée par la flèche 32.

Disposé à l'arrière du carrousel, se trouve le bloc de raccordement 33 général de l'ensemble des fluides : un raccord d'arrivée du fluide pneumatique (air) selon la flèche 32, un raccord "vide et gaz" permettant de relier, selon la phase d'operculage, le conduit 36 soit au circuit de vide 26 (comportant une vanne 41 de remise à pression atmosphérique) connecté au dispositif de mise en dépression (tel qu'une pompe P), soit à l'alimentation en gaz 42. Ce bloc de raccordement 33 général des fluides est apte à se déplacer selon une direction axiale en direction du bloc d'outils placé en position de travail, en vue de réaliser de manière rapide les connexions de flu ides pou r ce bloc d'outils, et uniquement ce dernier. Un tel agencement limite considérablement le nombre de conduits et connexions qui seraient nécessaires si l'ensemble des outils portés par le carrousel était connecté en permanence à toutes leurs alimentations en fluides. Ce bloc de raccordement 33 des fluides est également associé à un plot d'indexation 28 destiné à coopérer avec des orifices d'indexation 29 (visibles notamment sur les figures 3 et 7) ménagés dans le cadre du carrousel.

Un refroidissement du plateau supérieur 16 par eau ou par air peut également être prévu au moyen de l'alimentation en fluide de refroidissement 34. En outre, des mesures de pression peuvent également être effectuées par l'intermédiaire d'une sonde de mesure connectée via le câble 35.

Sur la figure 8, sont représentées de manière schématique les connexions en fluides et électrique d'un outil de scellage et de découpe et du plateau inférieur support de récipient lors des opérations de thermoscellage desdits récipients.

Chaque outil actionné par le vérin 27 connecté au fluide pneumatique 37 comporte un élément chauffant 38 destiné à thermosceller le film d'operculage 10 sur le récipient, le film étant maintenu en place par les joints presse-films 15 et découpé par des moyens de découpe 39 (voir la vue en coupe de la figure 9).