Titre : Paquets de pots d'emballage, en particulier d'éco-emballage, de produits, notamment alimentaires, leur procédé de fabrication et procédé de conditionnement en faisant usage

Domaine de l’invention

[0001] L'invention relève du domaine de l'emballage, en particulier alimentaire.

[0002] Plus précisément, l'invention concerne des pots d'emballage, destinés à être remplis du produit à emballer et fermés par thermoscellage d'un opercule.

[0003] Plus précisément encore, il s'agit de pots réalisés par (thermo)formage/moulage partir d'un matériau polymère naturel ou synthétique, de préférence biodégradable, et, plus préférentiellement, compostable à domicile.

[0004] En particulier, l’invention se rapporte à un procédé de fabrication de ce dépôt d'emballage.

[0005] L'invention a également pour objet un procédé de conditionnement d'un produit, de préférence alimentaire, par remplissage et thermoscellage d'un opercule de fermeture, dans les pots d'emballage suivant l'invention.

Arrière-plan technologique de l’invention

[0006] Pour le conditionnement à cadence industrielle de produits, par exemple, alimentaires, tels que des produits laitiers, il existe des machines de thermoformage/remplissage/operculage

("Form/Fill/Seal-FFS-").

[0007] La figure 1 montre un exemple de l'art antérieur consistant dans une machine horizontale de formage-remplissage-scellage (Horizontal Form, Fill and Seal, HFFS). Cette machine comprend

- une station d'alimentation 1A comportant une bobine 2A de film polymère, par exemple polystyrène,

- une station de thermoformage Fo, comportant un poste de chauffage 3A du film polymère et un poste de formage 4A, dans ce film polymère, de cavités destinées à former des pots,

- une station de remplissage Fi, de ces cavités, avec des quantités dosées d'un produit, par exemple, alimentaire;

- une station de scellage d'opercules Se sur les ouvertures des cavités remplies ;

- une station de découpe 5A de paquets 6A de pots remplis et operculés, f

[0008] Dans un contexte de protection de l'environnement, les polymères synthétiques du type polystyrène, ne sont plus particulièrement les bienvenus dans le domaine de l'emballage. [0009] Les matériaux de substitution à ces polymères synthétiques d'origine fossile, sont notamment des matériaux cellulosiques plus respectueux de l'environnement. La cellulose moulée est un exemple de biomatériau recyclable et biodégradable, déjà utilisé dans le secteur de l'emballage alimentaire, médicale, horticole, vétérinaire, téléphones, lampes, hygiène, électronique... La cellulose moulée est fabriquée avec des fibres recyclées extraites de vieux cartons ou de journaux, ou bien encore avec des fibres vierges de bois, de paille, de bagasse de canne à sucre ou encore de paille de riz. D’abord mélangées à l’eau, les fibres sont moulées puis séchées. Cette technique permet de former des pièces légères et résistantes et offre des possibilités infinies de création de formes

[0010] Au-delà de la cellulose, les alternatives peuvent être des matériaux ligno-cellulosiques, tels que les fibres de canne à sucre, des biopolymères naturels [amidons et dérivés] ou synthétiques [polyhydroxyalcanoates ou PHA, poly(hydroxybutyrate) (PHB), l'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA)].

[0011] Ces biopolymères éco-compatibles pèchent néanmoins, en ce qui concerne certaines de leurs propriétés mécaniques et leur capacité à être mis sous forme de films. Cela peut avoir pour conséquence une impossibilité de réaliser des bobines de films destinées à alimenter les machines FFS évoquées ci-dessus et montrées sur la figure 1. Au surplus, à supposer même que ces biopolymères puissent être mis sous forme de film et embobinés, ils peuvent ne pas être thermoformables.

[0012] Il en résulte que les machines industrielles FFS existantes sont inadaptées à la production d'emballages du type conteneurs ou pots remplis de produits à conditionner et operculés, à partir de biopolymères et en particulier de cellulose moulée.

[0013] Or, le parc de machines industrielles FFS est immense. D'où il s'ensuit que l'investissement qui pèse sur les industriels pour le passage à des emballages en matériau recyclable et biodégradable, est un frein énorme au développement de la filière.

Objectifs de l’invention

[0014] Dans ce contexte, l'invention vise à satisfaire au moins l'un des objectifs suivants.

[0015] Un objectif de l'invention est de fournir un moyen technique permettant de conditionner industriellement un produit, par exemple alimentaire, dans des pots operculables en matériau au moins partiellement recyclable et/ou biodégradable, compatible avec les machines existantes de conditionnement de type FFS, de manière à éviter un renouvellement complet partiel du parc de machines FFS existantes. [0016] Un objectif de l'invention est de fournir un moyen technique permettant de conditionner industriellement un produit, par exemple alimentaire, dans des pots operculables en matériau au moins partiellement recyclable et/ou biodégradable, le moyen technique se devant d'être simple à mettre en oeuvre et à fabriquer.

[0017] Un objectif de l'invention est de fournir un moyen technique permettant de conditionner industriellement un produit, par exemple alimentaire, dans des pots operculables en matériau au moins partiellement recyclable et/ou biodégradable, le moyen technique se devant d'être économique.

[0018] Un objectif de l'invention est de fournir un moyen technique permettant de conditionner industriellement un produit, par exemple alimentaire, dans des pots operculables en matériau au moins partiellement recyclable et/ou biodégradable, le moyen technique se devant d'être adapté aux cadences industrielles de conditionnement de produits tels que des produits alimentaires.

[0019] Un objectif de l'invention est de fournir un procédé de conditionnement de produits, de préférence alimentaires, qui soit performant, économique et adaptée aux cadences industrielles élevées.

Brève description de l’invention

[0020] L'invention satisfait à au moins l'un des objectifs ci-dessus et concerne, selon un premier aspect un paquet de pots d'emballage, dénommé paquet Pn avec n identifiant un paquet de pots donné, et avec n 1 à N, N étant un entier naturel positif, caractérisé en ce que:

(i) plusieurs de ces paquets Pn sont empilables, de préférence par encastrement des pots d'un paquet Pn, à l'exception du paquet Pn à la base de la pile ainsi formée, dans les pots du paquet adjacent inférieur;

(ii) il comprend des éléments structurels de chaînage permettant de former une chaîne dont les maillons sont les paquets Pn de pots les uns à la suite des autres, dans laquelle les entraxes des pots terminaux et contigus de deux paquets Pn, Pn+1 ou n-1 , successifs, selon la longueur de la chaîne, correspondent à une même valeur V _ei à +/- x % près, x étant égal à -selon un ordre croissant de préférence-: 20 ; 15 ; 10; 5 ; 4 ; 3 ; 2 ; 1

[0021] Chaque paquet Pn de pots comprend au moins 2 pots, par exemple de 2 à 10 pots, notamment 4, 6 ou 8 pots.

[0022] Les paquets ou «packs» de pots d'emballage suivant l'invention permettent une transition écologique sans bouleverser les infrastructures existantes, et donc sans entraîner de lourds investissements.

Ces paquets de pots d'emballage en matériau vertueux sur le plan écologique, remplacent avantageusement les bobines de film polymère alimentant les machines traditionnelles de formage/remplissage/operculage FFS, voire dans les machines traditionnelles de remplissage/operculage ("Fill & Seal" FS) .

[0023] Les paquets de pots d'emballages selon l'invention sont conformes à ceux usuellement connus dans le domaine de l'emballage. Ce sont des paquets de pots operculés et présentant éventuellement des pré-découpes dans la plaque réunissant les pots du paquet, de sorte que ces derniers sont sécables, à l'unité ou par sous-groupes de plusieurs pots.

[0024] La capacité de ces paquets de pots d'emballage à être empilables et à pouvoir être attelés pour former une chaîne s'intégrant parfaitement dans un processus dynamique de conditionnement en continu, à cadence industrielle, de produits tels que des produits alimentaires, par exemple des produits laitiers (yaourts, etc.).

[0025] La simplicité de ces paquets de pots d'emballage empilables et susceptibles d'être attelés pour constituer une chaîne, est un gage d'efficacité, de performance, de qualité et d'économie, dans le conditionnement industriel de produits, notamment alimentaires.

[0026] Dans un 1 ^er mode de réalisation, un paquet Pn de pots (1 ) comporte des éléments d'attelage qui sont les éléments structurels de chaînage permettant de former une chaîne dont les maillons sont les paquets Pn de pots les uns à la suite des autres.

Ces éléments d'attelage d'un paquet Pn ont pour fonction de permettre d'attacher ce paquet Pn à au moins un autre paquet Pn-1 ou n+1 de pots (1 ), de manière à former une chaîne de paquets Pn de pots.

[0027] De préférence, le paquet de pots selon ce 1 ^er mode de réalisation est caractérisé en ce que Pn comprend au moins un 1 ^er élément d'attelage A _n sur l'un de ses bords et au moins un 2 ^e élément d'attelage A ^c _n sur le bord opposé; le 1 ^er élément d'attelage A _n et le 2 ^e élément d'attelage A ^c _n ayant des structures complémentaires, de sorte que le 1 ^er élément d'attelage A _n puisse coopérer avec le 2 ^e élément d'attelage A ^c _n +i ou A ^c _n -i d'un paquet de pots adjacent, pour réaliser un assemblage réversible de paquets de pots pour former une chaîne de paquets de pots Pn.

[0028] Selon une variante avantageuse de ce 1 ^er mode de réalisation, le 1 ^er élément d'attelage A _n est un élément mâle et le 2 ^e élément d'attelage A ^c _n est un élément femelle ou réciproquement, l'élément mâle étant de préférence un bouton ou un crochet.

[0029] Avantageusement, chacun des bords opposés du paquet de pots comprend au moins 2 éléments d'attelage A _n et/ou A ^c _n

[0030] Les dispositions remarquables des paquets de pots d'emballage selon le 1 ^er mode de réalisation de l'invention, permettent un attelage aisé des différents paquets de pots entre eux, pour former une chaîne de paquets de pots qui s'intégre parfaitement dans une ligne de conditionnement en semi continu, d'une machine de type FFS. Les paquets de pots empilés et disposés dans la station d'alimentation de la machine de conditionnement, peuvent être introduites dans le convoyeur de la machine, où ces paquets sont guidés au moyen de chaînes à picots ou à pinces, par exemple, qui assurent un maintien de la chaîne de paquets de pots dans l'axe de défilement de la ligne de conditionnement.

[0031] Dans un 2 ^ème mode de réalisation, les éléments structurels de chaînage permettant de former une chaîne dont les maillons sont les paquets Pn de pots les uns à la suite des autres, et dans laquelle les entraxes des pots terminaux et contigus de deux paquets Pn, Pn+1 ou n-1 , successifs, selon la longueur de la chaîne correspondent a une même valeur V _ei +/- x % près, x étant égal à -selon un ordre croissant de préférence en %- : 20 ; 15 ; 10; 5 ; 4 ; 3 ; 2 ; 1 ; sont conçus pour coopérer avec un système d'alimentation et de convoyage des paquets de pots dans une machine de conditionnement d'un produit, de préférence alimentaire, dans ces pots. Ces éléments structurels de chaînage peuvent être tout ou partie d'au moins un corps des pots des paquets Pn. Le système d'alimentation et de convoyage des paquets de pots peut comporter des logements aptes à recevoir les corps des pots, pour guider ces derniers lors de leur convoyage dans la machine de conditionnement, en fixant la distance entre chaque paquets Pn de pots de la chaîne de telle sorte que l'entraxe V _ei longitudinal des pots soit respecté entre les paquets Pn successifs.

[0032] Le 1 ^er et le 2 ^ème mode réalisation peuvent être combinés.

[0033] Pour parfaire l'empilement des paquets de pots selon l'invention, il est prévu selon une modalité remarquable de cette dernière, que le paquet Pn de pots comprenne Pn comprend au moins un élément de calage C _n , de préférence sur l'un de ses bords, les éléments de calage ayant des structures complémentaires, de sorte que chaque élément de calage C _n d'un paquet Pn puisse coopérer avec un élément de calage correspondant C _n -i ou C _n +i d'un paquet de pots adjacent, inférieur ou supérieur, dans une pile de paquets de pots Pn, pour stabiliser cette pile.

[0034] Avantageusement, chaque élément de calage C _n a une fonction mâle et une fonction femelle, de façon à pouvoir s'emboiter dans l'élément de calage C _n -i, correspondant du paquet Pn-1 , adjacent, inférieur, dans un pile de paquets Pn et de façon à recevoir par emboitement l'élément de calage C _n +i, correspondant du paquet Pn+1 , adjacent, supérieur, dans cette pile de paquets Pn. Cet élément de calage C _n à double fonction mâle/femelle, peut être par exemple un ergot creux.

[0035] Suivant une modalité remarquable de l'invention, les éléments d'attelage A _n , A ^c _n de chaque paquet Pn de pots, contribuent eux aussi à un empilement stable des paquets Pn, grâce à la caractéristique selon laquelle les éléments d'attelage A _n , A ^c _n d'un paquet Pn 1 d'une pile de paquets Pn, s'emboitent, avantageusement avec précision, dans les éléments d'attelage A ^c _n , A _n correspondants du paquet Pn-1 situé juste en dessous dans la pile.

[0036] Les paquets Pn de pots d'emballage suivant l'invention sont avantageusement éco- compatibles et donc réalisés à partir d'un matériau choisi dans le groupe de matériaux comprenant - idéalement composé de- : matériaux cellulosiques, matériaux lignocellulosiques, matériaux recyclables, matériaux biodégradables, matériaux compostables industriellement ["OK compost INDUSTRIAL" selon les exigences de la directive européenne relative aux emballages (94/62/EC)] selon la norme EN 13432 :2000; matériaux compostables à domicile selon la même norme EN 13432 :2000, et leurs mélanges

[0037] La cellulose peut-être par exemple fabriquée avec des fibres recyclées extraites de vieux cartons ou de journaux, ou bien encore avec des fibres vierges de bois, de paille, de bagasse de canne à sucre ou encore de paille de riz.

Les fibres de canne à sucre sont un exemple de matériau cellulosique ligno-cellulosique.

Peuvent être également mentionnés, les biopolymères naturels [amidons et dérivés] ou synthétiques [polyhydroxyalcanoates ou PHA, poly(hydroxybutyrate) (PHB), l'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA)].

Même si les polymères biodégradables recyclables et/ou compostables sont préférés dans le cadre de la présente invention, il n'est pas exclu que les paquets de pots d'emballage puissent être obtenus à partir de tous matériaux (thermo)formables, tels que les polymères synthétiques, éventuellement recyclés, tels que les polyoléfines, les polyesters (polyéthylène téréphtalate, polyéthylène, polypropylène, polybutylène succinate, polystyrène...).

[0038] Comme indiqué ci-dessus, le paquet de pots d'emballage selon l'invention peut être obtenu à partir de matériaux(thermo)formables. Il est de préférence moulé.

[0039] Dans un mode encore plus préféré de réalisation, le paquet Pn de pots d'emballage est constitué par une plaque, de préférence rectangulaire, estampée, comprenant un réseau de pots, dont les ouvertures situées dans le plan de la face supérieure de la plaque, sont entourées chacune par une zone destinée à être solidarisée avec les bords d'un opercule de fermeture.

[0040] Selon l'invention, les paquets de pots Pn sont tels que l'entraxe entre deux pots terminaux et contigus de deux paquets Pn, Pn+1 ou n-1 , successifs d'une chaîne de pots, selon la longueur de la chaîne, dans une machine/un procédé de conditionnement industriel en ligne et en continu, a une même valeur V _ei +/- x % près, x étant égal à -selon un ordre croissant de préférence en %- : 20 ; 15 ; 10; 5 ; 4 ; 3 ; 2 ; 1 .

[0041] Par ailleurs , l'entraxe entre deux pots successifs/contigus d'un même paquet Pn de pots, selon la longueur du paquet Pn, peut avoir une même valeur V _e 2 +/- x % près, x étant égal à - selon un ordre croissant de préférence en %- : 20 ; 15 ; 10; 5 ; 4 ; 3 ; 2 ; 1.

[0042] Selon une caractéristique de l'invention, V _ei peut être identique ou différent de V _e 2.

Dans le 1 ^er mode de réalisation, V _ei est différent de V _e 2. Dans le 2 ^ème mode de réalisation, V _ei est sensiblement identique à V _e 2. [0043] Selon un 2 ^e de ses aspects, l'invention concerne une pile de paquets Pn de pots d'emballage, tels que définis dans le présent exposé.

[0044] Selon un 3 ^e de ses aspects, l'invention a pour objet une chaîne de paquets Pn de pots d'emballage, tels que définis dans le présent exposé.

Selon un 4 ^e de ses aspects, l'invention vise un procédé de fabrication de paquets Pn de pots selon l'invention, qui consiste essentiellement à:

- mouler un matériau déformable, de préférence choisi dans le groupe de matériaux comprenant -idéalement composé de- : matériaux cellulosiques, matériaux lignocellulosiques, matériaux recyclables, matériaux biodégradables, matériaux compostables industriellement ["OK compost INDUSTRIAL" selon les exigences de la directive européenne relative aux emballages (94/62/EC)], selon la norme EN 13432 :2000; matériaux compostables à domicile selon la même norme EN 13432 :2000, pour obtenir un paquet Pn de pots;

- démouler ce paquet Pn de pots;

- empiler les paquets Pn de pots ainsi fabriqués.

[0045] Dans une variante du 4 ^e aspect de l'invention, le procédé de fabrication paquets Pn de pots consiste essentiellement à :

- mettre en oeuvre une machine, de préférence une machine FFS, comprenant

* une station d'alimentation 1 A comportant une bobine 2A de film;

* éventuellement, une station de thermoformage Fo, comportant un poste de chauffage 3A du film polymère et un poste de formage 4A, dans ce film, de cavités destinées à former des pots;

* une station de remplissage Fi, de ces cavités, avec des quantités dosées du produit à conditionner;

* une station de scellage d'opercules Se sur les ouvertures des cavités remplies ;

* une station de découpe 5A de paquets 6A de pots remplis et operculés;

- à adapter la station d'alimentation 1 A en remplaçant la bobine de fil 2A, par une pile de paquets Pn de pots selon l'invention ;

- à mettre hors service/supprimer la station de thermoformage Fo, quand elle est présente;

- éventuellement, à mettre hors service/supprimer la station de découpe 5A ;

- à alimenter la station de remplissage Fi en paquets Pn de pots, à partir de la pile de paquets Pn de pots présents dans la station 1A, et/ou en acheminant les paquets Pn de pots avec un système d'alimentation et de convoyage comportant des moyens aptes à coopérer avec des éléments structurels de chaînage de paquets Pn de pots, de manière à former une chaîne dont les maillons sont les paquets Pn de pots les uns à la suite des autres, dans laquelle les entraxes entre les pots terminaux et contigus de deux paquets Pn, Pn+1 ou n-1 , successifs, selon la longueur de la chaîne, correspondent à une même valeur V _ei à +/- x % près, x étant égal à - selon un ordre croissant de préférence-: 20 ; 15 ; 10; 5 ; 4 ; 3 ; 2 ; 1 ; - à remplir les pots de produits à conditionner dans la station de remplissage Fi;

- à operculer les paquets Pn de pots remplis dans la station de scellage d'opercules Se;

- à découper, de préférence transversalement, les paquets Pn de pots remplis et operculés et/ou à désatteler, les uns des autres les paquets Pn de pots remplis et operculés;

- à collecter les paquets Pn découpés et/ou désattelés.

[0046] Selon un 5 ^e de ses aspects, l'invention concerne un procédé de conditionnement d'un produit, de préférence alimentaire, dans les pots des paquets Pn de pots selon l'invention, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à :

- à mettre en oeuvre une pile de paquets Pn de pots selon l'invention;

- à alimenter la station de remplissage Fi en paquets Pn de pots, à partir de la pile de paquets Pn de pots, en attelant les paquets Pn de pots les uns aux autres, et/ou en acheminant les paquets Pn de pots avec un système d'alimentation et de convoyage comportant des moyens aptes à coopérer avec des éléments structurels de chaînage paquets Pn de pots, de manière à former une chaîne dont les maillons sont les paquets Pn de pots les uns à la suite des autres, dans laquelle les entraxes des pots terminaux et contigus de deux paquets Pn, Pn+1 ou n-1 , successifs, selon la longueur de la chaîne, correspondent à une même valeur V _ei à +/- x % près, x étant égal à -selon un ordre croissant de préférence-: 20 ; 15 ; 10; 5 ; 4 ; 3 ; 2 ; 1 ;

- à remplir les pots de produits à conditionner;

- à operculer les paquets Pn de pots remplis;

- à découper, de préférence transversalement, les paquets Pn de pots remplis et operculés et/ou à désatteler, les uns des autres les paquets Pn de pots remplis et operculés;

- à collecter les paquets Pn découpés et/ou désattelés.

[0047] Les produits, de préférence alimentaires, susceptibles d'être conditionnés dans les paquets Pn de pots selon l'invention, de préférence conformément au procédé selon l'invention, peuvent être des produits laitiers, des desserts, du café, du thé ou autre tisane, etc.

[0048] Au sens de l'invention, le terme « pot » désigne tout conteneur ou contenant, en particulier alimentaire, de quelque forme que ce soit. Il peut s'agir de barquettes ou bien encore de capsules pour des denrées telles que le thé, la tisane ou le café. Ces capsules operculées peuvent être utilisées dans les machines de préparation de boissons.

[0049] Tous les avantages et variantes de cette invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description d'un exemple de réalisation des paquets de pots d'emballages qu'elle concerne.

Brève description des dessins

[0050] Cette description est faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :

Fig. 1 [0051] [Fig. 1]

La figure 1 est une vue schématique d'une machine de formage/remplissage/scellage d'opercules (FFS Forming/Filling /Sealing en anglais) de plaques ou paquets de pots d'emballage, de l'art antérieur.

Fig. 2

[0052] [Fig. 2]

La figure 2 est une vue en perspective de % avant, d'un paquet Pn de pots d'emballage selon un premier mode de réalisation de l'invention.

Fig. 3

[0053] [Fig. 3]

La figure 3 est une vue en perspective d'une pile de 7 paquets Pn de pots d'emballage de la figure 2.

Fig. 4

[0054] [Fig. 4]

La figure 4 est une vue en perspective d'une chaîne de 2 paquets Pn attelés de pots d'emballage de la figure 2.

Fig. 5

[0055] [Fig. 5]

La figure 5 comprend de haut en bas et de gauche à droite :

- une vue en coupe longitudinale selon la ligne de coupe V-V (montrée sur la vue de dessous correspondante) d'une chaîne de 2 paquets Pn attelés de pots d'emballage; une vue de côté d'une pile de 7 paquets Pn de pots d'emballage, d'où proviennent de paquets Pn constituant la chaîne;

- les vues de dessus correspondant aux vues en coupe V-V de la chaîne et de côté de la pile.

Fig. 6

[0056] [Fig. 6]

La figure 6 montre une vue de détail de la zone 5.1 de la figure 5, avant attelage d'un paquet Pn provenant du haut (flèche F1 ) ou du bas (flèche F2) de la pile 12 (dessin en haut à droite de la figure 5 .

Fig. 7

[0057] [Fig. 7]

La figure 7 montre une variante d'exécution des paquets Pn de la figure 5 attelés pour former une chaîne de pots d'emballage et comprend de haut en bas et de gauche à droite,

- une vue de détail du dessus;

- une vue en coupe partielle parallèlement au plan longitudinal médian, selon la ligne VII-VII de la vue de dessus;

- une vue agrandie et en perspective de la vue en coupe partielle.

Fig. 8

[0058] [Fig. 8]

La figure 8 comprend de haut en bas:

- une vue de côté du paquet Pn de la figure 2;

- une vue de dessus correspondant à cette vue de côté.

Fig. 9

[0059] [Fig. 9]

La figure 9 est une vue en perspective de % avant, d'une chaîne de deux paquets Pn de pots d'emballage et d'un paquets Pn en suspension avant empilage dans le paquets Pn de droite de la chaîne, ces paquets Pn correspondant à une variante de réalisation de ceux montrés sur les figures 2 à 7.

Fig.10

[0060] [Fig. 10]

La figure 10 est une vue de dessus de la chaîne de deux paquets Pn de pots d'emballage de la figure 9.

Fig.11

[0061] [Fig. 11]

La figure 11 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne X-X de la figure 10.

Fig.12

[0062] [Fig. 12]

La figure 12 est une vue de dessus de deux plaques Pn; Pn+1 ou n-1 , formant une chaîne selon un deuxième de réalisation de l'invention.

Fig.13

[0063] [Fig. 13]

La figure 13 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne XII-XII de la figure 12, dans une 1 ^ère étape de la cinématique d'alimentation et de convoyage des plaques de pots, vers une machine de conditionnement d'un produit, de préférence alimentaire, dans ces pots, en formant une chaîne. Fig.14

[0064] [Fig. 14]

La figure 14 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne XII-XII de la figure 12, dans une 2 ^ème étape de la cinématique d'alimentation et de convoyage des plaques de pots, vers une machine de conditionnement d'un produit, de préférence alimentaire, dans ces pots, en formant une chaîne.

Fig.15

[0065] [Fig. 15]

La figure 15 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne XII-XII de la figure 12, dans une 3 ^ème étape de la cinématique d'alimentation et de convoyage des plaques de pots, vers une machine de conditionnement d'un produit, de préférence alimentaire, dans ces pots, en formant une chaîne..

Description détaillée de l’invention

[0066] Paquets de pots d'emballage

[0067] Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les paquets de pots d'emballage sont désignés sur les figures 2 à 11 par la référence Pn avec n =1 à N, N étant un entier naturel positif. Chaque paquet Pn comprend, dans cet exemple, un réseau de six pots 1 , qui s'étendent à partir d'une plaque 2 estampée, de forme générale rectangulaire, qui les réunit. Cette plaque 2 est en quelque sorte le rebord commun des pots 1 que l'on peut comparer à des alvéoles. Ces dernières ont chacune une ouverture 3, opposée à un fond 4, reliés par une paroi 5. L'ouverture 3 a une forme générale hexagonale. La partie supérieure de la paroi 5 comporte un renfoncement dans son côté longitudinal. Le fond 4 de chaque pot 1 est sensiblement rectangulaire et de plus petite surface que l'ouverture 3, de sorte que la paroi 5 converge de l'ouverture 3 (haut) vers le fond 4 (bas).

[0068] À l'échelle industrielle, il est envisageable, dans un mode particulier de réalisation, que chaque paquet Pn de pots d'emballage comprenne de 1 à 20 pots, par exemple de 5 à 15 pots dans leur largeur, et, de 1 à 100 pots, par exemple de 50 à 70 pots dans leur longueur.

[0069] Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, les paquets de pots d'emballage sont désignés, sur les figures 12 à 15, par les mêmes références que pour le premier mode de réalisation. Chaque paquet Pn, Pn-1 ou n+1 comporte 5 pots 1 dans la largeur et 6 pots 1 dans la longueur, soit au total 30 pots 1 .

[0070] Par convention, le bas du paquet Pn est donné par référence aux fonds 4 des pots 1. Le haut du paquet Pn correspond à la plaque 2. [0071] Les ouvertures 3 sont contenues dans le plan de la surface supérieure de la plaque 2. Cette dernière présente deux bords transversaux 20,21 , et deux bords longitudinaux 22,23.

[0072] Conformément au 1 ^er mode de réalisation de l'invention, le paquet Pn présente sur chacun de ses bords transversaux 20,21 , deux éléments d'attelage A _n , A ^c _n ou éléments structurels de chaînage, permettant de réaliser une chaîne 6 dont les maillons sont les paquets Pn, comme montré sur les figures 4 & 5, ou de deux paquets Pn comme l'illustrent les figures 9 à 11.

[0073] Dans une 1 ^ère variante du 1 ^er mode de réalisation montré sur les figures 2 à 6, le bord transversal 20 comporte deux éléments d'attelage A ^c _n ou éléments structurels de chaînage, constitués par deux lumières oblongues 7,8 (femelles), qui apparaissent, en particulier, sur les figures 4, 5 & 6. Ces lumières sont définies chacune par une frange 9 qui s'étend vers le bas, de façon convergente, à partir de la surface inférieure du bord 20 de la plaque 2. Cette convergence de la frange 9 apparaît notamment sur la figure 6.

Le bord transversal 21 est quant à lui pourvu de deux éléments d'attelage A _n ou éléments structurels de chaînage, de forme complémentaire à celle des éléments d'attelage A _n du bord transversal opposé 20. Les deux éléments d'attelage A _n de chaque bord transversal 21 sont deux protubérances 10,11 , s'étendant vers le bas à partir de la surface inférieure du bord transversal 21 de la plaque 2. Ces protubérances 10,11 sont des éléments mâles destinés à être encastrés, réversiblement, dans les lumières oblongues 7,8 femelles du bord transversal 20 de la plaque 2 d'un paquet Pn-1 ou Pn+1 adjacent (Flèche F3 sur le figure 6), dans une chaîne 6 de paquets Pn : voir Figures 5 & 6, plus particulièrement le détail de la figure 6.

[0074] Dans une 2 ^ème variante du 1 ^er mode de réalisation montré sur les figures 9 à 11 , le bord transversal 20 comporte trois éléments d'attelage A ^c _n ou éléments structurels de chaînage, constitués par une lumière circulaire 8' (femelle), encadrée par deux lumières circulaires 7'i , 7'2 (femelles), qui apparaissent, en particulier, sur les figures 8 à 10. Ces lumières sont définies chacune par une frange 9' qui s'étend vers le bas, de façon convergente, à partir de la surface inférieure du bord 20 de la plaque 2. Cette convergence de la frange 9 apparaît sur le dessin du haut de la figure 10.

Le bord transversal 21 est quant à lui pourvu de trois éléments d'attelage A ^c _n ou éléments structurels de chaînage, de forme complémentaire à celle des éléments d'attelage A _n du bord transversal opposé 20. Les trois éléments d'attelage A ^c _n de chaque bord transversal 21 sont trois protubérances 10'i,11 ', 10'2 s'étendant vers le bas à partir de la surface inférieure du bord transversal 21 de la plaque 2. Les protubérances 10'i, 10'2 sont disposées symétriquement par rapport é la protubérance centrale 11'. Ces protubérances 10'i , 11 ', W2 sont des éléments mâles destinés à être encastrés, réversiblement, dans les lumières oblongues 7'i, 8', 7'2 femelles du bord transversal 20 de la plaque 2 d'un paquet Pn-1 ou Pn+1 adjacent, dans une chaîne 6 de paquets Pn : voir Figures 8 & 10. [0075] Comme montré sur la variante d'exécution de la figure 7, les lumières femelles (A ^c _n , 7"', 8"'-) avec des franges 9"', peuvent être avantageusement disposées sur un décroché 12 des bords transversaux 20 des plaques 2 des paquets Pn. Les protubérances mâles (A _n ,10'", 11"') destinées à coopérer avec les lumières femelles (A ^c _n , 7'", 8'") pour l'attelage (flèche F4 du dessin du bas de la figure 7), sont quant à elles prévues sur un bord transversal 21 , et s'étendent vers le bas à partir de la surface supérieure du bord 21 de la plaque 2. L'épaisseur de la plaque 2 , au niveau de son bord transversal 21 , correspond sensiblement à la hauteur du décroché 12 qui forme une pente entre la surface supérieure de la plaque 2, dans sa région s'étendant entre le décroché 12 du bord transversal 20 et le bord transversal 21 opposé, et la surface supérieure de la plaque 2, au niveau de son bord transversal 20 comportant les lumières femelles (A ^c _n , 7'", 8'"-). De cette façon, les surfaces supérieures des différentes plaques 2 des paquets Pn attelés pour former une chaîne 6, sont sensiblement dans le même plan.

[0076] Dans ce 1 ^er mode de réalisation, l'entraxe V _ei entre les pots terminaux et contigus de 2 paquets Pn, Pn+1 ou n-1 , dans une chaîne est différent de l'entraxe V _e 2 entre les pots successifs/contigus d'un paquet Pn, selon la longueur du paquet Pn.

[0077] La stabilité des piles 12 de paquets Pn peut être renforcée par une modalité remarquable de l'invention qui consiste à prévoir ici quatre éléments de calage C _n , désigné par les références 13,14,15,16, dont chacun C _n a une fonction mâle et une fonction femelle, de façon à pouvoir s'emboiter dans l'élément de calage C _n -i, correspondant du paquet Pn-1 , adjacent, inférieur, dans un pile de paquets Pn et de façon à recevoir par emboitement l'élément de calage C _n +i, correspondant du paquet Pn+1 , adjacent, supérieur, dans cette pile de paquets Pn.

Dans le 1 ^er mode de réalisation montré sur les figures 2 à 11 , les éléments de calage 14,15, 16,17, sont des ergots creux dont la forme et les dimensions sont tels qu'ils puissent s'emboîter les uns dans les autres dans une pile de paquets Pn.

Dans le 2 ^ème mode de réalisation montrée sur les figures 2 à 11 , les éléments de calage Cn, sont des épaulements de la paroi 5, qui relient la partie inférieure de la paroi 5 à la plaque 2.

[0078] Avantageusement; les formes et les dimensions des protubérances 10,11 , 10'i , 11 ' 10'2 et les formes et les dimensions des lumières 7,8, 7'i, 8', 7'2 des paquets Pn, sont choisies de manière à permettre:

* dans une chaîne 6 de paquets Pn, l'encastrement "protubérance dans lumière", avec un jeu permettant un assemblage stable tout en étant réversible;

* dans une pile 12 de paquets Pn, l'emboîtement "protubérance dans protubérance" et "frange dans lumière". [0079] De la même façon, selon une caractéristique préférée de l'invention, la forme et les dimensions des pots 1 des paquets Pn, sont choisies de manière à permettre, dans une pile 12 de paquets Pn, l'emboîtement, entre eux, des pots 1 des différents paquets Pn empilés.

[0080] Selon une caractéristique intéressante de l'invention, la plaque 2 de chaque paquet Pn, comporte :

- Une zone 17 ceignant l'ouverture 3 de chaque pot 1 et destinée à être solidarisée, de préférence par thermoscellage, avec les bords d'un opercule de fermeture, après remplissage du pot 1 .

- des prédécoupes 18, permettant à cette plaque 2 d'être sécable et de séparer les différents pots entre eux, à l'unité ou en sous-groupes.

[0081] Dans le deuxième mode de réalisation de l'invention, ce sont les parois des paquets de pots d'emballage, qui constituent les éléments structurels de chaînage permettant de former une chaîne 6 dont les maillons sont les paquets Pn de pots 1 , les uns à la suite des autres, dans laquelle les entraxes entre les pots terminaux et contigus de deux paquets Pn, Pn+1 ou n-1 , successifs, selon la longueur de la chaîne, correspondent à une même valeur V _ei .

[0082] Dans ce 2 ^ème mode de réalisation, l'entraxe V _ei entre les pots terminaux et contigus de 2 paquets Pn, Pn+1 ou n-1 , dans une chaîne est sensiblement identique à l'entraxe V _e 2 entre les pots successifs/contigus d'un paquet Pn, selon la longueur du paquet Pn.

[0083] Procédé de fabrication de paquets de pots d'emballage

[0084] Ce paquet Pn est réalisé e.g. en cellulose moulée. La cellulose moulée est fabriquée avec des fibres recyclées extraites de vieux cartons ou de journaux. Il est également possible de recourir à des fibres vierges de bois, de paille, de bagasse de canne à sucre ou encore de paille de riz. D’abord mélangées à l’eau pour former une pâte éventuellement additivée, les fibres sont moulées puis pressées et séchées.

De préférence, le procédé de fabrication mis en oeuvre est un procédé "à plat", dans lequel : un moule en métal ou en plastique est recouvert d’un fin treillis métallique. Selon cette technique de moulage à plat, le moule est trempé dans la pâte liquide. Sous l’effet d’un dispositif d’aspiration, l’eau contenue dans la pâte traverse le système tandis que les fibres sont arrêtées par le treillis. Elles s’y accumulent pour former l’objet désiré. L’aspiration est maintenue jusqu’au transfert de l’objet vers le séchage afin de permettre la déshydratation maximale du matelas fibreux. Selon une autre technique de moulage rotatif, on met en oeuvre un tambour, sur lequel sont fixés par exemple 8 moules, qui tourne dans la pâte. Un système d’aspiration attire la pâte dans les moules.

[0085] La société KIEFEL fabrique et commercialise des systèmes et des dispositifs de fabrication de conteneurs d'emballage en cellulose moulée: "NATUREFORMER KFT-machine de thermoformage de fibres pour conteneurs en fibres naturelles, tels que des bols, des tasses, des pots.. Pour plus de détails, on se reportera au site Internet de la société KIEFEL.

[0086] Selon des variantes, le matériau constitutif des paquets Pn selon l'invention peut être un polymère recyclé du type polyéthylène téréphtalate PET, polypropylène PP, polystyrène PS, acide poly-lactique PLA, polyéthylène PE. La machine utilisée peut être, par exemple, celle fabriquée et commercialisée sous la dénomination SPEEDFORMER KTR par la société KIEFEL. Pour plus de détails, on se reportera au site Internet de la société KIEFEL. D'autres exemples de machines appropriées sont celles fabriquées et commercialisées par la société ILLIG Maschinenbau GmbH & Go. KG. Pour plus de détails, on se reportera au site internet de ces sociétés.

[0087] Les paquets Pn sont des objets moulés obtenus au moyen des techniques et des machines de thermoformage susvisées. Les moules utilisés présentent les caractéristiques structurelles, en négatif, des paquets Pn selon l'invention. D'où il s'ensuit que cette dernière vise également les moules permettant d'obtenir les paquets Pn selon l'invention.

[0088] Une fois fabriqués (moulage-démoulage), les paquets Pn selon l'invention sont stockés sous forme de piles 12, comme montré sur les figures 3 et 5;

[0089] Procédé de conditionnement faisant usage de ces paquets de pots d'emballage

[0090] Ces piles 12 paquets Pn sont destinées à servir de matériau de départ dans un procédé de conditionnement d'un produit, de préférence alimentaire, dans les pots des paquets Pn.

[0091] Mode .de onctionnement FFS

[0092] Dans un tel procédé, on a recours, par exemple, à une machine Fill, Form & Seal connue, qui peut être du type de celle montrée sur la figure 1 et décrite ci-dessus et qui comprend:

* une station d'alimentation 1 A comportant une bobine de fil 2A ;

* une station de thermoformage Fo, comportant un poste de chauffage 3A du film polymère et un poste de formage 4A, dans ce film, de cavités destinées à former des pots;

* une station de remplissage Fi, de ces cavités, avec des quantités dosées du produit à conditionner;

* une station de scellage d'opercules Se sur les ouvertures des cavités remplies ;

* une station de découpe 5A des paquets 6A de pots remplis et operculés.

[0093] Un autre exemple de machine FFS est donné par la machine C300 de thermoformage, dosage et scellage de pots (cadence 10.000-35.000 pots/h), fabriquée et commercialisée par la société IMA DAIRY & FOOD HOLDING GMBH. Pour plus de détails, on se reportera au site internet de cette société.

On mentionnera également les machines FFS de la société SYNERLINK, commercialisées sous les dénominations DINI FF 250, DINI FF 400 DAIRY PACK FF 460, DAIRY PACK FF 570, ARGIL FF 600.

Pour plus de détails, on se reportera aux sites internet de ces sociétés.

Conformément à ce procédé,

- on adapte la station d'alimentation 1A pour remplacer la bobine de fil 2A, par une pile 12 de paquets Pn de pots 1 selon l'invention ;

- on met hors service/ on supprime la station de thermoformage Fo;

- on alimente la station de remplissage Fi en paquets Pn de pots 1 , à partir de la pile 12 de paquets Pn de pots présents dans la station 1A: en attelant les paquets Pn de pots 1 les uns aux autres, de manière à former une chaîne de paquets Pn de pots 1 selon l’invention ; et/ou en acheminant les paquets Pn de pots 1 avec un système de convoyage 40 comportant des moyens (41 ,42) aptes à coopérer avec les éléments structurels de chaînage, à savoir les parois 5 de pots 1 des paquets Pn, de manière à former une chaîne 6 dont les maillons sont les paquets Pn de pots 1 les uns à la suite des autres, dans laquelle les entraxes des pots 1 terminaux et contigus de deux paquets Pn, Pn+1 ou n-1 , successifs, selon la longueur de la chaîne, correspondent à une même valeur V _ei à +/- x % près, x étant égal à -selon un ordre croissant de préférence-: 20 ; 15 ; 10; 5 ; 4 ; 3 ; 2 ; 1 ;

- on remplit les pots 1 de produit(s) à conditionner dans la station de remplissage Fi;

- on opercule les paquets Pn de pots (1 ) remplis dans la station de scellage d'opercules Se;

- on découpe, de préférence transversalement, les paquets Pn de pots (1 ) remplis et operculés, et/ou on désattèle, les uns des autres, les paquets Pn de pots (1 ) remplis et operculés;

- on collecte les paquets Pn découpés et/ou désattelés.

[0094] Comme cela apparaît sur le dessin du haut de la figure 5 pour le premier mode de réalisation de l'invention, l'alimentation de la station de remplissage Fi, consiste à mettre en oeuvre un outil permettant de prélever les paquets Pn de la pile 12, par le haut (Flèche F1 ) ou par le bas (Flèche F2). L'outil employé pour ce faire, peut-être, par exemple, un système de dépilage mécanique ou un robot multi-axes munis de ventouses d’aspiration.

[0095] Selon une alternative à la découpe, pour désatteler les paquets Pn de pots remplis et operculés les uns des autres, on peut opérer à l'aide d'un outil qui peut être, par exemple, un robot multi-axes munis de ventouses d’aspiration.

[0096] La station de découpe 5A permet de mettre en oeuvre la découpe des plaques 2 de paquets Pn de pots 1 , dans les zones d'attelage, pour désatteler les paquets Pn entre eux, et/ou à d'autres endroits dans les plaques 2 de paquets Pn formant une chaîne 6. Dans ce dernier cas, on forme alors de nouveaux paquets finaux Pz de pots, différents des paquet Pn de pots 1 initiaux alimentant la machine de conditionnement. La station de découpe 5A peut également être utilisée pour réaliser des lignes 18 de prédécoupe pour rendre sécables ces plaques 2 de paquets Pn.

[0097] Mode de fonction nement FS

[0098] Selon une variante, la machine de conditionnement peut être une machine Fill & Seal (FS) connue, qui comprend:

* une station d'alimentation 1 A comportant des paquets Pn de pots 1 selon l'invention ;

* une station de remplissage Fi, de ces cavités, avec des quantités dosées du produit à conditionner;

* une station de scellage d'opercules Se sur les ouvertures des cavités remplies ;

* une station de découpe 5A des paquets 6A de pots remplis et operculés.

[0099] Les machines de conditionnement FFS ou FS fonctionnent avantageusement en continu, de manière alternative, c'est-à-dire selon un pas ou temps de cycle (quelques secondes e.g.) de formage/remplissage/operculage/découpe dans une machine FFS ou ou temps de cycle de remplissage/operculage/découpe dans une machine FS Les paquets Pn de pots 1 selon l'invention, attelés pour former une chaîne 6 qui est convoyée le long d'une ligne de conditionnement dans une machine d'une même nom, peuvent correspondre chacun au pas de réglage de la machine, c'est-à-dire au temps de cycle.

[0100] Le procédé de conditionnement selon ce mode de fonctionnement FS comprend une étape d'alimentation de la station de remplissage Fi en paquets Pn de pots 1 , à partir d'une pile 12 de paquets Pn de pots 1 : en attelant les paquets Pn de pots 1 les uns aux autres, de manière à former une chaîne 6 de paquets Pn de pots; et/ou en acheminant les paquets Pn de pots avec un système de convoyage 40 comportant des moyens 41 ,42 aptes à coopérer avec des éléments structurels de chaînage paquets Pn de pots 1 , de manière à former une chaîne 6 dont les maillons sont les paquets Pn de pots 1 les uns à la suite des autres, dans laquelle les entraxes des pots terminaux et contigus de deux paquets Pn, Pn+1 ou n-1 , successifs, selon la longueur de la chaîne, correspondent à une même valeur V _ei à +/- x % près, x étant égal à -selon un ordre croissant de préférence-: 20 ; 15 ; 10; 5 ; 4 ; 3 ; 2 ; 1.

[0101] Les figures 13 à 15 annexées montrent la cinématique de cette étape d'alimentation de la station de remplissage Fi avec les paquets Pn de pots 1 formant une pile 12, selon le 2 ^e mode de réalisation de l'invention.

Dans ce dernier, on met en oeuvre un système de convoyage 40 comportant un support 41 , dans lequel sont ménagés des logements 42 ⁿ , 42 ^{n+1 ou n} ' ¹ destinés à recevoir les éléments structurels de chaînage, à savoir, respectivement, d'une part, les parois 5 des pots 1 terminaux de la colonne d'extrême droite du paquet Pn de pots 1 de la figure 12, dans les logements 42 ⁿ , et, d'autre part, les parois 5 des pots 1 terminaux de la colonne d'extrême gauche du paquet Pn+1 ou n-1 de pots 1 de la figure 12, dans les logements 42 ^{n+1 ou n} ’ ¹ .

Des outils identiques à ceux présentés ci-dessus à titre d'exemple pour le premier mode de réalisation de l'invention (Figure 5), sont prévus pour amener deux paquets successifs Pn,Pn+1 ou Pn-1 de pots 1 , à l'aplomb des logements 42 ⁿ , 42 ^{n+1 ou n} ' ¹ du support 41 . La figure 13 annexée en donne une illustration schématique.

Comme représenté sur les figures 14 et 15, d'une part, les parois des pots 1 terminaux de la colonne d'extrême droite sur la figure 12 du paquet Pn sont engagées dans les logements 42 ⁿ (Figure 14) et, d'autre part, les parois des pots 1 terminaux de la colonne d'extrême gauche sur la figure 12 du paquet Pn sont introduites dans les logements 42 ^{n+1 ou n} ' ¹ du support 41 (Figure 15).

Les 2 paquets successifs Pn, P ^{n +1} ou P ⁿ ' ¹ de pots 1 sont ainsi calés l'un par rapport et l'un à la suite de l'autre. Ils sont ensuite convoyés dans la machine de conditionnement pour y subir les opérations décrites ci-dessus de remplissage, operculage, découpage... il en va de même pour tous les paquets Pn de pots 1 de la pile 12 alimentant la machine de conditionnement.

Le système de convoyage 40 définit ainsi un entraxe constant V _ei entre les pots terminaux 1 des paquets successifs Pn, P ^{n+1 ou n} ' ¹ .

Dans ce 2 ^e mode de réalisation, l'entraxe V _e 2 entre les colonnes de pots de chaque paquet Pn, pn+i ou n-i _es f sensiblement égal à V _e i.

[0102] Cet entraxe V _ei sensiblement constant des paquet Pn, P ^{n+1 ou n} ' ¹ , par l'intermédiaire

* dans le premier mode de réalisation, des éléments d'attelage:

* et, dans le deuxième mode de réalisation, de la coopération entre les éléments structurels de chaînage constitués par les parois des pots terminaux des paquets successifs Pn, P ^{n+1 ou n} ' ¹ , d'une part, et, le système de convoyage 40, d'autre part, permet d'assurer un remplissage et un operculage corrects des pots 1 lors du conditionnement

[0103] Le conditionnement d'un produit, notamment alimentaire, dans les pots de ces paquets Pn, s'opère ainsi, de manière efficace, à haute cadence industrielle, avec de légères adaptations sur des machines existantes alimentées avec des polymères d’origine fossile, peu respectueux de l'environnement. Les paquets Pn de pots selon l'invention rendent donc possible, sans investissements majeurs et de façon simple, la transformation du parc de machines existantes pour passer à des matériaux d'emballage éco-compatibles, en particulier cellulosiques et ligno- cellulosiques.