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Procédé et appareil pour la production continue d'empaquetages de papier ou analogues, tétraédriques, remplis et fermés.
Il a déja été proposé de-produire un empaquetage de papier ou analogue sous la forme d'un tétraèdre approximativement régu- lier en mettant le papier ou la matière.analogue sous la forme d'un cylindre creux de rapport approprié entre la.longueur et la circonférence et en aplatissant et en fermant-les deux extrémités du cylindre en deux plans perpendiculaires l'un à l'autre. Ces- empaquetages sous la forme de tétraèdres approximativement régu- liers en papier ou en matière analogue conviennent très bien pour de nombreuses matières spécialement des matières fluides.
La présente invention a pour but de fournir une méthode et un appareil pour la production continue d'empaquetages remplis et fermés sous la forme de tétraèdres approximativement réguliers en papier ou en une matière analogue, il est deja connu, par exemple d'apres le brevet américain n 2.257.823 que des empaquetages en forme de sacs ou analogues en papier ou une matière de ce genre peuvent être produits, remplis et rermés continûment de la manière suivante.
Une bande de pa- pier ou analogue venant alun rouleau est iaçonnée penaan son mou- vement de descente au:cour alun mandrin tubulaire en un tube avec -un joine formé par réunion de façon adhésive des bords longitudi- naux de la bande et ce tube est comprimé et coupé transversale- ment en des endroits successifs de façon que chaque section du tube entre les deux endroits successifs constitue un empaquetage séparé en forme de sac qui par la compression du tube aux deux en- droits, est ferme d'abord à l'extrémité inférieure et après rem- plissage a'travers le mandrin tubulaire, également l'extrémité supérieure avant d'être séparé du tube.
Le procédé suivant la présente invention diffère essentielle- ment du procédé connu pour produire, remplir et fermer continûment des empaquetages en forme de sacs'par le rait que le tube formé continûment a.u moyen de la bande de papier ou analogue est comprimé et fermé alternativement dàns un et dans l'autre de deux plans pendiculaires l'un a l'autre en des endroits espacés de telle manière que -les empaquetages formés ont la forme approximative d'un tétraèdre régulier.
Pour la compréhension complète de l'invention, on se rappor- tera dans la suite aux dessins annexés qui montrent de façon plus ou moins schématique différentes formes de l'invention.
Dans ces dessins :
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La fig. 1 est une.vue en perspective et
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La fis. 2 ure vue analogue en partie en coupe mo,-itz7a.it deux formes différentes de l'appareil pour produire, remplir et fermer de façon continue des empaquetages tétraédriques suivant la présente invention,
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La fig. 3 est une vue analogue a la fig. 1, montrant une troisième forme de l'apps.reil.
La fig. 4 montre une coupe par la ligne IV-IV de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue ae côté d'un détail perpendiculaire- ment a la fig. 3.
Les fig. 6 et 7 sont des vues de côté et de dessus respec- tivement, en partie en coupe, d'une quatrième tonne de l'appareil.
Les fig. 8 et sont des vues en élévation perpendiculaire- ment l'une a l'autre d'une cinquieme forme de l'appareil.
Les fig. 10, 11 et 12 montrent de la même manière que la fig. 8 des parties de cet appareil dans différentes positions pour illustrer.le fonctionnement.
Les fig. 13 et 14 sont aes vues en élévation perpendiculai- rement ,l'une a l'autre du mandrin tubulaire employé dans la forme de réalisation suivant les fig. 3 et 9.
Les fig. 15 et 16 sont des vues ae l'extrémité inférieure et de l'extrémité supérieure respectivement de ce mandrin tubu- laire.
Les fig. 17 et 18 sont des vues de côté et en plan respec- tivement d'un exemple du mécanisme de commande pour les organes de pressage et des couteaux de sectionnement, dans la forme sui- vant les fig. 8 et 9,
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Les ig. le) 20 et 21 montrent de la même meunière que la fig.
17 ce mécanisme de commande dans différentes positions pour illustrer le fonctionnement.
Suivant la forme de réalisation représentée a la fig. 1, on forme un.tube a partir d'une bande 2 de papier ou de matière analogue provenant d'un rouleau 1 en façonnant la bande autour d'un mandrin cylindrique a et en réunissant les bords longitudi- naux de la bande par exemple par adhésion, repliage, etc.
Lorsqu'on emploie l'adhésion, la réunion des deux bords longitu-
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denaux de la bande est effectuée par le fait qu'on les munit préalablement d'une matière adhésive quelconque, après quoi on
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les fait se recouvrir et on les sowlet a une compression au moyen d'un rouleau chauffé, d'une plaque 4 ou d'un organe analogue.
Apres avoir quitté le mandrin 3, le tube formé 5 est aplati
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transversalement en des endroits espacés verticalement altema- tivement entre l'une et l'autre ae deux séries d'organes de prescion Q et 7 fonctionnant'perpendiculairement l'un a l'autre.
Les or'g&nes ce pre-sion n e5 3 qui peuvent être actionnés par n'importe quel moyen approprié am 5enz alternativement, et avant, chaque nouvelle course de l'une quelconque des deux séries d'or- ganes de pression 6 et 1 le tube formé 5 est abaissé d'une cer- taine quantité. L'avancement du tube façonné peut se faire a une vitesse constante, par exemple si les organes de pressage de chaque série sont destinés à se mouvoir en se rapprochant et en s'écartant l'un de l'autre dans une airection perpendiculaire a la direction longitudinale du tube et en outre à effectuer un mouvement de va-et-vient dans cette dernière direction de telle
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manièrelqu'a chaque course,
ils suivent le tube pendant la courte période de temps au cours de laquelle ils compriment le tube
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entre eux, et retournent ensuite dans leur position de départ.
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Au moyen de deux séries d'organes de pressage fi et 2, le tube est aplati transversalement en des endroits successifs alternati- vement dans l'un et dans l'autre de deux plans perpendiculaires l'un à l'autre et l'espace entre ces endroits .successifs est tel que par suite des compressions, chaque section entre deux apla- tissements successifs du tube prend la forme d'un tétraèdre ¯8 approximativement régulier.
En chaque endroit où le tube est aplati par l'une des deux séries d'organes de pression 6 et 7 et est immobilisé dans cet état aplati par exemple par la fixa- tion l'une a l'autre des parois contiguës aplaties du tube par des moyens,adhésifs ou analogues.' Cette fixation ensemble peut être effectuée par la compression, si la bande de papier est pourvue au préalable de raies transversales adhésives ou analo- gues a l'intérieur du tube ou aux endroits où le tube est destiné à être aplati. Pour faciliter l'opération d'aplatissement et de fermeture, les organes de pressage peuvent être établis de fa- çon a être chauffés.
Chaque tétraèdre 8 forme un empaquetage individuel qui, après qu'il a été pressé au moyen d'une des
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séries d'organes de pressage fui et 2, et ensuite fermé à son extrémité inférieure, est rempli de la manière connue par l'in- termédiaire d'un tube de remplissage passant a travers le man- drin tabulaire.,%, avant que le paquet soit fermé également à l'extrémité supérieure par l'aplatissement subséquent du tube au moyen de l'autre série d'organes de pressage.
Apres que l'em-
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paquetage a été fermé d'sbord à une extrémité, rempli et ensuite fermé a l'autre extrémité et est tranché a cette dernière extré-
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mité du tube S au moyen d'un dispositif trancheur comprenant des Isanes 10 et il destinées a fonctionner de la même manière que les organes de pressage 6 et 2 et dans des directions perpendiculaires l'une à l'autre. Les aeux paires ae couteaux trancheurs travaillent alternativement l'un avec l'autre. Un empaquetage tétraédrique 8 rempli et séparé est représenté a la partie inférieure de la fig. 1.
Suivant la forme représentée a la fig. 2, les compressions
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successives du tube S en des endroits espacés alternativement dans un plan et dans l'autre de deux plans perpendiculaires l'un a l'autre, sont effectuées au moyen d'une seule et même série d'or-
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janes de pressage 1 coopérant ensemble qui, dans ce but, sont mis en rotation cule ope dans un sens ou dans l'autre autour- du 1118.no.1'1n J et, par conséquent, autour du tube 5¯ avant chaque nou- velle course. Suivant lE7 forme de réalisation représentée, lex organes de p1'sb"1.be 13. sont mantes- sur cLes bras 1 pivotant en sur un iè!.nCh0n 15 qui, a son 1:,0 ur , est r'ionté de f8.:;on a pouvoir tourner autour au uli,nctrin 3 et au tuoe façonné a d",-:'lS une pièce 16 en fonte de châssis.
Les organes de"pressage 1. sont actionnes b.U moyen a'un anneau il mobile vers le hsut et ver? le bas et coopéra.nt avec les 'brr pivotants 14. Avant chaque nouvelle course, les ùI'p.ll8S de pre;:;.e du n18nchon 15 portant ces organes de pressage l¯3 est mis en rotation de 0 a.ns un sens ou <18.ne l'autre autour nu tune 5 a l'aide u' un moyen approprié de commande conpren±.l1t par exemple une roue ;entée co- nique 18 Le sectionnement ae cl1v::;'tie cr2'J1,.riueloae 1.oétraéG.I'1'iuE: du l,uûc:
5 é.pr.82 que L'±n1P;,qaezL-¯i <1'",.b01"0. été fenné a une extré- mité et rempli au moyen au tube de I"f:.1:l:.llÜ![, ,:,e s'4.ienJiiit a tiwverw le ;a.n.17.in tU0u1".11'( ;i Lt i;<1 ¯ ''.iLë. a 1 ';. t-ux ex" ti-/.,i-t4, peut être affectui u moen o'ùnc su1e paire ae C0U- tc;:1;< due SCCL.IoY1C1e1T1E.Ilt à coopérant 1 e cri ::V6C l'2.üT.r'E , qui 7CuVC,.s tt1"e .7JT','û. 7t 2' OF.:' :
U;1101',,[: :0 c'ft(L1tl:nt vei b= a 9rtir du J..lnchcbn 15 et qui, ivec celui.-ci; tournent CI ';-.)0 utJU2 ou tube 5 avant de <,-cùionner Ch2 :\jE. nouvei elu*#;.i-1oei-uige ren:pli et fini du ùube 5 L,..ni. la Iù:i:me suivs.nt le. i'iG. 3; la ù4azc.e ce piM-2 vc--Iz -11- uu 1 est conduite 0bliqu8r:1E:nt [',).J' le lm.,ndrin 3 et eE't enx'oul'e en hélice autour (::'2 ce dernier, c 3.c-, sorte que -1 joint
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du tube foi-me s est hélicoïdal. La compression des moyens ae fermeture adhésifs en hélice au tube est effectuée au moyen. d'un rouleau a. Le mandrin S a la forme n'un cylinare graauel- lement aplati a parm r ae :on milieu aans aes plans perpendicu- 1.,-ires l'un a l'autre vers ses extrémités opposées.
Eventuel- lement ce cyLllu...t:: ne UU.1lt 6'ure aplati jiauellement a partir du milieu que vers une extrémité, savoir l'extrémité inférieure a l'étroit où le tube 1"orné à quitte le nanarin, Par suite de l'aplatissement du mandrin vers cete extrémité, le tube h prend une l'orme cplatie corresponde nte a l'enaroit où il quitte le mandrin. Cet aplatissement initial au tube jéja par l'action
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du manclrin facilite l'aplatissement complet subséquent ou la compression au tube transversalement au moyen d'un organe de pres- sion 6.
L'aplatissement possible au aana in de son milieu gra- duellement vers l'extrémité supérieure dans un plan perpendicu-
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laire au plan dans lequel le mannarin est raaialement aplati ae son milieu vers son.extrémité inférieure a pour Dut de permettre au tube de se façonner a voiowe sur ia paI"{,16 supérieure du man- drin sous l'action des tensions se produisant aar.s celui-ci.
Le tube façonné .5 tourne autour du mandrin fixe penaant son mouvement de descente le long de celui-ci et cette rotation du .
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tube est réglée de telle manière par rapporz à l'avancement axial du tube que la rotation vaut jusqu'a 90 pour chaque aistance d'avancement axial correspondant a la distance enue deux apla- tissements successifs au tube dans des plans perpendiculaires
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l'un a 1 'autre. Pour des aplatissements successifs, il ne faut qu'une seule série a-oreaiits ue pression mobiles l'un vers l'autre et en sens inverse par le fait que ces organes de pres- sion sont établis de façon à partager le mouvement d'avancement
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du tube ainsi que la rotation du tube pendant l'aplatissement de celui-ci.
L'avancement de la bande 2¯ eu du tube formé 5 peut être effectué au moyen de rouleaux d'avancement appropriés 24
L'avancement peut être facilité et éventuellement effectué com- plètement au moyen des organes de pression 5 et des couteaux trancheurs 10 lesquels sont destinés, lors du sectionnement
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de l' 8::t::nqtleté'.ge terains ¯8 à participer au mouvement axial et a la rotation du tube.
La disposition peut être de préférence faite telle que l'organe de pression µ ainsi que les couteaux trancheurs 10 sont actionnés positivement par des moyens de com- mande et de guidage appropriés de façon que pour chaque empaque- tage produit, ils soient amenés d'une position extrême supérieure, vers le bas, jusqu'a une position extrême inférieure et mis en rotation en même temps de 90 ét ensuite ramenés a la position extrême supérieure pendant la rotation de 90 dans le même sens ou dans le sens opposé.
Pendant la première partie de la course vers le bas correspondant a la rotation de 45 les organes de pressage viennent en prise avec le tube 5 et lui impriment un mouvement d'avancement tandis que l'avancement du tube pendant la dernière partie de la course vers le basst entrepris par les couteaux trancheurs 10, ou par des moyens spéciaux de serrage com- binés à ceux-ci.
De nombreuses variantes peuvent être imaginées. Par exemple il est possible de faire la disposition telle que le mandrin est mis en rotation dans le tube formé, de 90 pour chaque empaqueta- ge produit, ou que le tube formé soit mis en rotation autour du mandrin comme on l'a décrit. Il est possible d'employer la forme graduellement aplatie vers le bas du mandrin et d'atteindre ainsi l'avantage poursuivi également dans le cas où le tube est formé avec un joint longitudinal au lieu d'un joint en hélice. La fer- meture ou l'immobilisation du tube aux endroits où il est aplati transversalement peut se faire de différentes manières, par exem- ple, par adhésion, repliement, etc.
Si la matière dont les em- paquetages sont faits est imprégnée ou enduite d'une matière thermoplastique d'un genre approprié, la fixation ou la fermeture peuvent se faire par l'emploi d'organes de pressage chauffés pour effectuer l'aplatissement du tube.
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Dans la forme son vain, Les zig. 6 et 7, le c,ube 5 est pro- duit de la même manière que dans la forme' précédente mais pour
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apia.tir le tube en des endroits successifs alternativement àans l'un et dans l'autre ce deux plans perpendiculaires, en vue de former les récipients tétraédriques, deux séries d'organes de
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pressage 6a et 6b respectivement fonctionnant dans deux plans perpendiculaires l'un à l'autre sont employés et sont montés sur un support rotatif' 25 mis en rotation au moyen-d'une roue
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dentée 6¯ ou analogue à la même vitesse que le tube fi quittant le mandrin.
Les organes de pressage participent ainsi à la ro- tation du tube et sont actionnés par le fait qu'ils sont fixés a des chaînes sans fin ou des pièces analogues passant sur des galets 27 actionnés de façon appropriée et tournant dans des pa- liers appropriés faisant saillie vers le haut sur le support 25 Les couteaux trancheurs 10 sont, dans ce cas, mobiles dans
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les organes de pressage 6a, QQ et sont destinés à être actionzés par des butées ou des organes analogues au moment voulu pour sé- parer le tétraèdre rempli et fermé 8 du tube 5
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Dans la forme suivant 'le-fig.
8 a 21, la bande de papier 2 venant du rouleau 1¯ est mise sous la forme d'un tube avec un joint adhésif longitudinal par-c.essus un mandrin fixe 30 en tôle repliée ayant la construction représentée a une plus grande échel- le aux fig. 13 a 16. Pour guider le papier aans son façonnage en un tube sur le mandrin et pour presser le joint aahésif longitu- dinal du tube, on a prévu des rouleaux appropriés 31 Comme on
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le voit cu dessin, le mandarin ±Q est conformé de telle maniere que le tube formé sur lui est plat lorsqu'il quitte le mandrin.
La caractéristique la plus aistinctive de la forme ces fig. 8 a 21, en comparaison des formes précédentes, est que le tube plat 5 quittant le mandrin de même que le mandrin stationnaire, ne tourne pas autour de son axe et que les tétraèdres 3 sont formés et remplis deux à la fois. Il est ainsi possible d'effectuer
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des aplatissements au tube en ces endroits sUCCeSS1!'s alter.-nati- vement dans l'un et dans l'autre âes deux plans perpendiculaires l'un a l'autre au moyen d'organes de pressage qui ne sont pas mis en rotation autour de l'axe au tube. Dans la forme représen- tée, on a employé un nombre pair de séries d'organes de pressage 6a, 6b, 6c, 6d fonctionnant alternativement dans l'un ou l'autre des deuxplans perpendiculaires l'un a l'autre.
Chaque série d'or- ganes de pressage est disposée de telle manière que pendant que
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des organes de pressage s'approchent l'un ae l'autre et compri.xient le tube entre eux, ils participent a.u mouvement ae descente uu tube jusqu-'à ce que l'aplatissement soiu ompi; et s'écartent alors l'un ae l'autre et en même temps retournent aans la position qu'ils occupaient au coiïtmencement uu 1.::J""J.e Sur la fig. 8, les séries d'organes de pressée Ëâ eu yp sont sur le point d.e CO,2Lî.en.cer a aplatir le tube enuie eux dans un (les deux plaas perpendiclaires l'un a l'autre, tandis que la série d'organes (.le' pr:;¯àje et :a viennent c', c:1ever' l''.!.JletiL6E:..i;;.";" ".u, gu;,; u.:h"1S an (,ef. ceux ¯1W 1S jerJella7.CUl.lx'ca l'un a l'autre, ce sorte que.
GLÙX em:}ay,ue v"5e::; E tét.1'2"driqueD seusiblemejit i'F,ulier:, sont 1\),r1;::: '-, I,2rLl.l c,r.u buue, A lé- 1 y 10 couE les Ol',znes ae lJ1'U:U':'cG r:'E; sont c baisséE sui- une certaine uisùaiice avec le tube et penCl1.:nt ce ;:J,ouveilléIlT. de c.escen.te les, or'0",,1188 cc pxc-w-w,e o 6; et #jb ont coLTj.icncc à aplatir lé tabu et et. forcer a,ÎnsiÉÎ1ixÉouvéÉlx emmaquetages tétraédriques , tandis que l' emp±.quet",ge 12 re-orécentà) a la partie inférieure de la. fin. 3, a déja été tra.-,czé. CO1L.le uans la suiv2.nt, les :tIèS- u eu 'i, les couteaux trancheurs 10 détachant les empaquetages remplis et fermés du tube font dis-
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poses ur.am; les organes de pressage et destinés a être actionnés bU mo6&Jtl de butées ou d'organes analogues aux moments voulus.
Les iit,. 17-21 montrent un exemple d)ui, mecaniùme de C011111:ônue pour les organes ae pl'eesLge et les couteaux trancheurs.
Chaque organe de pressage d,n.. chaque série d'organes est monté sur une barre 2. qui est disposée dans une barre , de façon a être ür:plé..çao1e contre l'action u'un ressort Se. cette barre reçoit un mouvement parallèle de circulation par le fait
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qu'elle est montée sur aes pivots de nivelle 3# (l'une paire ae plwt¯vax'-[..nivellES 36 qui peuvent être actionnés a une vi- tesse vCT-.atle pi.r exesiple au mo. en \1' un npcpnsa.e a iI.iction a roulea.ux ne faction coniques 37. Des butées fixes ou (les ca- mes 33 (ï ip ¯ 20 et 217 sonu prévues pour actionner les cowewüux r..cneurs 10 au mome:t voulu
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La forsie de l'invention représentée aux iig. 8 a 21 convient spécilenient pour l'empaque5e de lait 0U a'aum'es liquioes.
Le liquiae est amené confie le montrent les fig. 8 et par un tuy-au ±y au tube à formé par-dessus le nanarin 13 et 1'iT.riv.e au liquiae au tube est réglée au moyen a'une soupape a flotzeur ou d'une autre :llinière appropriée de i'gon que le tuoe formé soit constamment rempli aë liquide jusque un niveau qui zest subir des fluctuations cans de certines limites, De cette manière les tétraèares sont complètement femplls lorsqu'il- sont formés. On comprenara que l'empaquetage tétraédrique forme et fermé est ainsi une mesure d'une matière liquide empaquetée.
Cette manière de remplir automatiquement les empaquetages tétra- édriqaes lorsqu'ils sont formés peut être employée également aans les autres formes de l'invention.