CH707788A1

CH707788A1 - Conditionnement à deux compartiments énantiomorphes appariés.

Info

Publication number: CH707788A1
Application number: CH00660/13A
Authority: CH
Inventors: Robert Haldi
Original assignee: Haldi Sarl
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2014-09-30
Also published as: EP2978680A1; EP2978680B1; WO2014154591A1

Abstract

Conditionnement comprenant un compartiment (10) fermé par deux bords de fermeture (3, 5) s’étendant entre quatre sommets distincts (A-D) occupant les positions sommitales d’un tétraèdre irrégulier. Il comprend un deuxième compartiment (20) énantiomorphe, les deux compartiments (10, 20) étant joints par deux bords de fermeture (3, 2) qui se correspondent. Selon un procédé pour fabriquer un tel conditionnement, on forme deux enveloppes à partir de deux bandes d’emballage et on alterne la formation d’un bord de fermeture (3, 2) avec le remplissage de l’enveloppe par un produit à conditionner. La formation du bord de fermeture (3, 2) est contrôlée en inclinaison par rapport à une direction d’entraînement de chaque enveloppe, doublée d’un sectionnement pour séparer un compartiment gauche (10) et un compartiment droit (20) et suivie de l’assemblage des deux compartiments le long des bords de fermeture (3, 2).

Description

[0001] L’invention se rapporte à un conditionnement comprenant un compartiment fermé par deux bords de fermeture s’étendant entre quatre sommets distincts occupant les positions sommitales d’un tétraèdre irrégulier.

[0002] Un conditionnement de ce type est connu des documents FN 021 490 et US 3 347 363. Selon ce dernier document, il est possible d’empiler six de ces conditionnements en un cube dont l’arête est déterminée par l’un ou l’autre des bords de fermeture. Il faut combiner quatre compartiments identiques et deux compartiments énantiomorphes. Les quatre compartiments identiques remplissent les deux tiers du volume du cube. Les deux compartiments énantiomorphes comblent le vide laissé dans le cube.

[0003] Un rapport d’empilement de deux compartiments énantiomorphes pour quatre compartiments identiques pourrait poser une difficulté en vue d’un emballage automatisé des conditionnements. Par exemple, il devrait être nécessaire d’alimenter une chaîne d’emballage selon deux vitesses différentes, selon que l’alimentation concerne les compartiments identiques ou les compartiments énantiomorphes. Il faut encore observer que les compartiments étant traités individuellement, il apparaît nécessaire de les empiler en respectant un ordre d’introduction. De surcroît, l’empilement n’apparaît pas être auto-stable.

[0004] L’un des buts de l’invention est de modifier le conditionnement qui vient d’être présenté en vue d’en perfectionner l’empilement.

[0005] A cet effet, l’invention a pour objet un conditionnement comprenant un compartiment fermé par deux bords de fermeture s’étendant entre quatre sommets distincts occupant les positions sommitales d’un tétraèdre irrégulier, caractérisé en ce qu’il comprend un deuxième compartiment énantiomorphe, les deux compartiments étant joints par deux bords de fermeture qui se correspondent dans le premier compartiment et le deuxième compartiment énantiomorphe.

[0006] La jonction des deux compartiments par les deux bords de fermeture permet à la paire d’énantiomorphes de prendre deux configurations, selon les positions respectives des deux compartiments autour de cette jonction.

[0007] Dans la première configuration, les deux compartiments forment une pyramide dont la base est un carré. Dans la deuxième configuration, les deux compartiments forment une pyramide dont la base est un triangle isocèle. Dans l’une ou l’autre configuration, la paire d’énantiomorphes permet de construire différents empilements compacts. Ainsi, trois paires prises dans la première configuration permettent de construire un empilement compact cubique. Un empilement compact parallélépipédique s’obtient avec quatre paires prises dans la première configuration et deux paires prises dans la deuxième configuration.

[0008] La paire d’énantiomorphes forme un motif à partir duquel il est possible de remplir tout volume d’emballage cubique ou parallélépipédique homothétique de l’empilement cubique ou parallélépipédique décrit précédemment. Dans les deux cas, le rapport d’empilement entre compartiments identiques et compartiments énantiomorphes reste unitaire et s’avère favorable à une automatisation de l’emballage. De surcroît, l’empilement est facilité et auto-stabilisé par le fait que les compartiments sont appariés.

[0009] L’invention s’étend à un procédé pour fabriquer un conditionnement, au cours duquel on forme deux enveloppes à partir de deux bandes d’emballage et on alterne la formation d’un bord de fermeture le long de chaque enveloppe avec le remplissage de l’enveloppe par un produit à conditionner, de sorte à individualiser dans l’enveloppe un compartiment fermé et rempli, caractérisé en ce que la formation du bord de fermeture est contrôlée en inclinaison par rapport à une direction d’entraînement de chaque enveloppe, doublée d’une opération de sectionnement pour séparer un compartiment gauche formé à partir de l’enveloppe issue de la bande enroulée selon un sens de rotation senestrorsum et un compartiment droit formé à partir de l’enveloppe issue de la bande enroulée selon un sens de rotation dextrorsum et suivie d’une opération d’assemblage des deux compartiments gauche et droit le long des bords de fermeture sectionnés qui se correspondent dans les deux compartiments énantiomorphes.

[0010] Les deux opérations de sectionnement et de jonction des deux bords de fermeture permettent de fabriquer un conditionnement où deux compartiments forment une paire d’énantiomorphes qui permet d’obtenir les empilements indiqués précédemment.

[0011] D’autres avantages de l’invention apparaîtront à la lumière de la description des modes de réalisation illustrés par les dessins. La fig. 1 montre deux compartiments d’un conditionnement selon l’invention. La fig. 2 montre une paire d’énantiomorphes dans une première configuration en pyramide à base carrée. La fig. 3 montre une paire d’énantiomorphes dans une deuxième configuration en pyramide à base triangulaire isocèle. La fig. 4 montre un empilement compact cubique obtenu à partir de trois paires dans la première configuration illustrée par la fig. 2 . La fig. 5 est une vue dépliée de l’empilement illustré par la fig. 4 . La fig. 6 montre un empilement compact parallélépipédique obtenu à partir de quatre paires dans la première configuration illustrée par la fig. 2 et deux paires dans la deuxième configuration illustrée par la fig. 3 . Les fig. 7a à 7f composent une vue éclatée de l’empilement illustré par la fig. 6 . Les fig. 8a à 8d montrent de façon schématique un dispositif pour fabriquer un conditionnement selon l’invention, pris à quatre instants différents. La fig. 9 montre de façon schématique un moyen d’entraînement du dispositif illustré par les fig. 8a à 8d .

[0012] En référence à la fig. 1 , un conditionnement selon l’invention comprend deux compartiments, chacun étant fermé par deux bords de fermeture. Le compartiment 10 comprend ainsi un premier bord de fermeture 3 qui s’étend du sommet A au sommet B, et un deuxième bord de fermeture 5, qui s’étend du sommet C au sommet D. De même, le compartiment 20 comprend un premier bord de fermeture 2 qui s’étend du sommet E au sommet F et un deuxième bord de fermeture 4 qui s’étend du sommet G au sommet H.

[0013] Pour les deux compartiments, les quatre sommets A–D et E–H occupent les positions sommitales d’un tétraèdre irrégulier.

[0014] En référence au premier compartiment 10, les faces BAD et ADC sont deux triangles isocèles et rectangles, respectivement en A et D. Les deux bords de fermeture AB et CD ont même longueur a, de même que le côté AD. Leur hypoténuse BD ou AC vaut . Les faces BDC et BAC sont deux triangles rectangles, respectivement en D et A. Les bords de fermeture AB et CD forment leur petit côté, de longueur a. Leur grand côté BD ou AC vaut . Leur hypoténuse BC vaut .

[0015] En référence au deuxième compartiment 20, les faces FEH et EHG sont deux triangles isocèles et rectangles, respectivement en E et H. Les deux bords de fermeture EF et GH ont même longueur a, de même que le côté EH. Leur hypoténuse FH ou EG vaut . Les faces FHG et FEG sont deux triangles rectangles, respectivement en H et E. Les bords de fermeture EF et GH forment leur petit côté, de longueur a. Leur grand côté FH ou EG vaut . Leur hypoténuse FG vaut .

[0016] Les deux compartiments 10, 20 sont miroirs l’un de l’autre par rapport au plan de symétrie M et sont joints par les deux bords de fermeture 2, 3 qui se correspondent, c’est-à-dire qui sont symétriques par rapport au miroir M. Comme indiqué précédemment, la jonction des deux compartiments par les deux bords de fermeture permet à la paire d’énantiomorphes de prendre deux configurations, selon les positions respectives des deux compartiments autour de cette jonction.

[0017] En référence à la fig. 2 , les deux compartiments 10, 20 ont pivoté l’un par rapport à l’autre autour de la jonction 3, 2 pour disposer parallèlement les faces en triangle rectangle non isocèle qui se correspondent par rapport au plan de symétrie, c’est-à-dire les faces BAC et FEG. Dans cette première configuration, les deux compartiments forment une pyramide dont la base est constituée par le carré AEHGCD, référencé 12. Ce carré a pour côté la longueur a.

[0018] En référence à la fig. 3 , les deux compartiments 10, 20 ont pivoté l’un par rapport à l’autre autour de la jonction formée par leur bords de fermeture 3, 2 pour disposer parallèlement les faces en triangle rectangle isocèle qui se correspondent par rapport au plan de symétrie M, c’est-à-dire les faces BDA et FEH. Dans cette deuxième configuration, les deux compartiments forment une pyramide dont la base est constituée par le triangle AEGHDC, référencé 13. Ce triangle est isocèle, étant observé que les côtés AC et EG ont même longueur, égale à .

[0019] Les fig. 4 à 7f illustrent deux exemples d’empilements compacts.

[0020] Les fig. 4 et 5 montrent plus particulièrement un empilement compact cubique 22 obtenu à partir de trois paires 23, 25, 27 prises dans la première configuration. Les sommets de chaque paire porte les mêmes lettres A-D pour l’un des compartiments et E-H pour l’autre compartiment que celles utilisées pour les fig. 1 à 3 . Le cube formé a pour arête la longueur a des bords de fermeture 3, 2.

[0021] Chaque compartiment 10 ou 20 représente du volume du cube.

[0022] Les fig. 6 et 7a à 7f montrent plus particulièrement un empilement compact parallélépipédique 14 obtenu à partir de quatre paires prises dans la première configuration et deux paires prises dans la deuxième configuration. Les paires sont également visibles en éclaté. Les quatre paires prises dans la première configuration sont référencées 15, 17, 19 et 21. Les deux paires prises dans la deuxième configuration sont référencées 16 et 18. Les sommets de chaque paire porte les mêmes lettres A–D pour l’un des compartiments et E-H pour l’autre compartiment que celles utilisées pour les fig. 1 à 3 . Le parallélépipède formé a pour hauteur la longueur a des bords de fermeture 3, 2. Chaque compartiment 10 ou 20 représente du volume du parallélépipède.

[0023] Dans l’un et l’autre des empilements décrits précédemment, la jonction des deux compartiments de chaque conditionnement par les deux bords de fermeture d’une part facilite l’empilement et d’autre part lui confère un caractère auto-stable.

[0024] Les fig. 8a à 8d illustrent un dispositif pour fabriquer un conditionnement selon l’invention pris à quatre instants différents.

[0025] En référence à la fig. 8a , deux filières 30, 40 sont miroirs l’une de l’autre par rapport au plan de symétrie M. Des galets 29 entraînent une bande d’emballage 31 à partir d’un rouleau d’alimentation 33. Un manchon fixe 28 est équipé d’un piston 32 à mouvement de descente hélicoïdal pour entraîner la bande d’emballage 31. La bande d’emballage 31 est guidée par une glissière 34 pourvue de rebords 35 vers une unité de collage ou de soudage 36 qui joint les bords chevauchés 37 de la bande d’emballage 31 au cours de son enroulement hélicoïdal pour former une enveloppe tubulaire 38. Alternativement, un bord de fermeture 3, 2 est formé dans l’enveloppe 38 par une unité de pressage et collage ou soudage 39 et un produit à conditionner est introduit dans l’enveloppe tubulaire 38 par l’intermédiaire du manchon fixe 28 et à partir d’une unité de remplissage 41. A chaque alternance, on individualise un compartiment 10, 20 fermé et rempli par le produit à conditionner.

[0026] L’unité de pressage et de collage ou soudage 39 comprend deux mâchoires 42 dont la largeur de presse détermine la largeur des bords de fermeture 3, 2. Elle se double d’une unité de sectionnement 43 pourvue d’une lame 45 pour sectionner le bord de fermeture formé dans l’enveloppe 38. Fig. 8b , cette opération libère dans l’une 30 des filières, un compartiment gauche 10 provenant de la bande d’emballage 31 enroulée suivant un sens de rotation senestrorsum S et libère dans l’autre filière 40, un compartiment droit 20 provenant de la bande d’emballage 31 enroulée suivant un sens de rotation dextrorsum D. Les deux compartiments gauche 10 et droit 20 sont énantiomorphes par rapport au plan de symétrie M des deux filières 30, 40.

[0027] Une unité d’assemblage 44 les prend en charge pour les assembler par les bords de fermeture 3, 2 qui viennent d’être sectionnés. L’unité d’assemblage 44 comprend deux rampes 46 pourvues de deux trappes pivotantes 47. Les deux compartiments glissent le long des rampes 46 et des trappes pivotantes 47 pour disposer en contact les faces en triangle rectangle non isocèle qui se correspondent par rapport au plan de symétrie, c’est-à-dire les faces BAC et FEG selon les références de la fig. 2 . Dans cette configuration, les deux compartiments forment une pyramide dont la base est constituée par le carré AEHGCD.

[0028] Fig. 8c , l’unité d’assemblage 44 comprend également deux mâchoires 48 pour former la jonction des bords de fermeture préalablement sectionnés, par collage d’une bande rapportée 8 ou soudage des bords de fermeture. Le conditionnement selon l’invention résulte de l’assemblage des deux compartiments gauche 10 et droit 20 par la jonction de leurs bords de fermeture 3, 2 qui se correspondent dans les compartiments énantiomorphes. Un nouveau cycle de fabrication débute avec le mouvement de descente hélicoïdal des pistons 32 suivant les deux sens de rotation senestrorsum S et dextrorsum D pour enrouler les deux bandes d’emballage 31 suivant ces deux sens de rotation. Dans le même temps, fig. 8d , les trappes 47 pivotent pour laisser chuter le conditionnement fabriqué sur une bande de transport 49.

[0029] Fig. 9 , le piston 32 de l’une 30 des filières effectue son mouvement de descente hélicoïdal suivant le sens de rotation senestrorsum S tandis que le piston de l’autre filière 40 l’effectue dans le sens de rotation dextrorsum D pour enrouler les deux bandes d’emballage 31 suivant ces deux sens de rotation. Les deux pistons effectuent leur mouvement de remontée tandis que l’unité de pressage et collage ou soudage 39 tient encore les bords de fermeture 3, 2 entre ses mâchoires 42 pour maintenir la bande d’emballage 31 tendue. A noter que le piston peut prendre un diamètre nominal lors du mouvement de descente hélicoïdal et prendre un diamètre plus faible lors de la remontée, de sorte à mieux se libérer de l’enveloppe 38.

[0030] La direction d’entraînement T, parallèle à la direction axiale du manchon fixe 28, forme avec la direction longitudinale L des mâchoires 42 un angle a compris entre 65 et 70 degrés, de préférence égal à 67,5 degrés. Cet angle permet de fabriquer des compartiments gauches ou droits conformes à l’invention, c’est-à-dire fermés par deux bords de fermeture 3, 5 ou 2, 4 s’étendant entre quatre sommets distincts A–D ou E–H occupant les positions sommitales du tétraèdre irrégulier décrit en référence à la fig. 1 .

[0031] L’unité de collage ou de soudage 36 joint les bords chevauchés 37 de la bande d’emballage 31 au cours de son enroulement hélicoïdal pour avantageusement faire correspondre la ligne de collage ou de soudage avec l’arête de longueur de chaque compartiment, références 7 et 9 des fig. 1 à 3 . En ce cas, fig. 9 , l’angle β formé par la direction d’entraînement T, parallèle à la direction axiale du manchon fixe 28, et la direction longitudinale U de la bande d’emballage 31, parallèle au rebord 35 de la glissière 34, est égal à 22,5 degrés.

[0032] Avantageusement, le manchon fixe 28 est incliné par rapport à la verticale de façon telle à ce que les mâchoires 42 de l’unité de pressage et de collage ou soudage 39 soient horizontales pour que les bords de fermeture 3, 2 soient formés parallèlement au plan de charge du produit à conditionner, c’est-à-dire parallèlement à la surface libre du produit à l’intérieur du compartiment. Il convient cependant de noter que le manchon fixe 28 peut prendre une autre inclinaison, par exemple verticale. En ce cas, les mâchoires 42 de l’unité de pressage et de collage ou soudage 39 sont inclinées par rapport à l’horizontale et les bords de fermeture 3, 2 ne sont plus parallèles au plan de charge du produit à conditionner.

[0033] La durée du mouvement de descente hélicoïdal du piston est calculée pour enrouler, à chaque descente, une longueur de la bande d’emballage 31 égale à où a, comme indiqué précédemment, est la longueur des bords de fermeture 3, 2. Cette durée et celle du mouvement de remontée du piston déterminent la cadence de fabrication. Cette cadence permet de synchroniser entre elles l’unité de remplissage 41 en produit à conditionner, l’unité de pressage et collage ou soudage 39 de l’enveloppe tubulaire 38 lors de la formation du bord de fermeture 3, 2, l’unité de sectionnement 43 de ce bord de fermeture et l’unité d’assemblage 44 des deux compartiments gauche 10 et droit 20.

[0034] La glissière 34 en amont de l’unité de collage ou de soudage 36 peut coopérer avec une unité d’impression 50 de la bande d’emballage 31. On peut ainsi prévoir de former des repères des faces de chaque compartiment.

[0035] Le conditionnement selon l’invention s’applique à toute sorte de matériaux qui doivent être conditionnés en doses. Il peut s’agir par exemple de liquides, alimentaires ou non, de poudres, de grains, de broyats, etc..

Claims

1. Conditionnement comprenant un compartiment (10) fermé par deux bords de fermeture (3, 5) s’étendant entre quatre sommets distincts (A-D) occupant les positions sommitales d’un tétraèdre irrégulier, caractérisé en ce qu’il comprend un deuxième compartiment (20) énantiomorphe, les deux compartiments (10, 20) étant joints par deux bords de fermeture (3, 2) qui se correspondent dans le premier compartiment (10) et le deuxième compartiment énantiomorphe (20).

2. Empilement cubique (22) de six compartiments fermés chacun par deux bords (3, 5) s’étendant entre quatre sommets distincts (A–D) occupant les positions sommitales d’un tétraèdre irrégulier, caractérisé en ce que les six compartiments sont appariés en trois paires (23, 25, 27), chacune des paires étant constituée de deux compartiments énantiomorphes (10, 20) joints par deux bords de fermeture (3, 2) qui se correspondent dans le premier compartiment (10) et le deuxième compartiment (20), les trois paires formant chacune une pyramide à base carrée (12).

3. Empilement parallélépipédique (14) de douze compartiments fermés chacun par deux bords (3, 5) s’étendant entre quatre sommets distincts (A–D) occupant les positions sommitales d’un tétraèdre irrégulier, caractérisé en ce que les douze compartiments sont appariés en six paires, chaque paire étant constituée de deux compartiments énantiomorphes (10, 20) joints par deux bords de fermeture (3, 2) qui se correspondent dans le premier compartiment (10) et le deuxième compartiment (20), quatre (15, 17, 19, 21) des six paires formant chacune une pyramide à base carrée (12) et deux (16, 18) des six paires formant chacune une pyramide à base triangulaire isocèle (13).

4. Procédé pour fabriquer un conditionnement, au cours duquel on forme deux enveloppes (38) à partir de deux bandes d’emballage (31) et on alterne la formation d’un bord de fermeture (3, 2) le long de chaque enveloppe (38) avec le remplissage (41) de l’enveloppe par un produit à conditionner, de sorte à individualiser dans l’enveloppe un compartiment fermé et rempli (10, 20), caractérisé en ce que la formation du bord de fermeture (3, 2) est contrôlée en inclinaison (a) par rapport à une direction d’entraînement (T) de chaque enveloppe, doublée d’une opération de sectionnement (45) pour séparer un compartiment gauche (10) formé à partir de l’enveloppe issue de la bande (31) enroulée selon un sens de rotation senestrorsum (S) et un compartiment droit (20) formé à partir de l’enveloppe issue de la bande (31) enroulée selon un sens de rotation dextrorsum (D) et suivie d’une opération d’assemblage des deux compartiments gauche et droit le long des bords de fermeture (3, 2) sectionnés qui se correspondent dans les deux compartiments énantiomorphes (10, 20).

5. Dispositif pour fabriquer un conditionnement, comprenant deux filières (30, 40) pour former deux enveloppes (38) à partir de deux bandes d’emballage (31) et pour former un bord de fermeture (3, 2) le long de chaque enveloppe en alternance avec le remplissage (41) de l’enveloppe par un produit à conditionner, de sorte à individualiser dans l’enveloppe un compartiment fermé et rempli (10, 20), caractérisé en ce qu’il comprend une unité de pressage et de collage ou soudage (39) pourvue de mâchoires (42) inclinées (a) par rapport à une direction d’entraînement (T) de chaque enveloppe, doublée d’une unité de sectionnement (43) pour libérer un compartiment gauche (10) formé à partir de l’enveloppe issue de la bande d’emballage (31) enroulée selon un sens de rotation senestrorsum (S) et un compartiment droit (20) formé à partir de l’enveloppe issue de la bande d’emballage (31) enroulée selon un sens de rotation dextrorsum (D) et une unité d’assemblage (44) des deux compartiments gauche (10) et droit (20) le long des bords de fermeture (3, 2) sectionnés qui se correspondent dans les deux compartiments énantiomorphes (10, 20).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’unité d’assemblage (44) comprend deux rampes (46) pourvues de deux trappes pivotantes (47) et deux mâchoires (48) pour former une jonction des bords de fermeture (3, 2) préalablement sectionnés.

7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’un manchon d’entraînement (28) comprend un piston (32) à mouvement de descente hélicoïdal suivant la direction d’entraînement (T) de chaque enveloppe (38) entraînant la bande d’emballage (31) dans un sens de rotation senestrorsum (S) pour une filière (30) et dans un sens de rotation dextrorsum (D) pour l’autre filière (40).

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’une unité de collage ou de soudage (36) joint les bords chevauchés (37) de la bande d’emballage (31) au cours de son enroulement hélicoïdal pour former l’enveloppe (38).

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la bande d’emballage (31) a une direction longitudinale (U) contrôlée en inclinaison (P) par rapport à la direction d’entraînement (T) de chaque enveloppe (38).

10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le manchon d’entraînement (28) est incliné par rapport à la verticale de façon telle à ce que les mâchoires (42) de l’unité de pressage et de collage ou soudage (39) soient horizontales pour que les bords de fermeture (3, 2) soient formés parallèlement à la surface libre du produit conditionné dans chaque compartiment (10, 20).