BE547082A

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Publication number: BE547082A
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Description

La présente invention est relative à une machine perfectionnée pour la fabrication d'emballages, imperméables et étanches, plus spéciale- ment conçus pour le conditionnement de liquides, bien que de tels emballa- ges puissent parfaitement convenir également pour le conditionnement de matières pulvérulentes ou autres.

Un autre but de la présente invention est de réaliser une instal- lation compacte, comprenant une telle machine à fabriquer les emballages et des dispositifs de conditionnement des produits à emballer dans les dits emballages et de fermeture des emballages remplis.

Les dessins annexés illustrent schématiquement, à titre d'exemple, une forme préférée de réalisation de la machine faisant l'objet de la pré- sente invention et,une installation de conditionnement comprenant une tel- le machine.

La fig. 1 illustre en vue par le dessus, de manière schématique, l'installation de conditionnement comprenant la machine à fabriquer les emballages.

La fig. 2 illustre schématiquement une partie de la machine à fabriquer les emballages, vue dans le sens de la flèche II à la fig. 1.

Les fige. 3, 4 et 5 sont des vues partielles de la fig. 2 à des stades différents du façonnage de l'emballage.

Les fige. 6 et 7 sont deux vues par le dessus de l'emballage à des stades différents de son façonnage (vus suivant la flèche VI de la fige 5).

La fige 8 est une vue similaire aux fige. 3 à 5.

La fige 9 est une vue de l'emballage façonné, vu suivant la flèche IX de la fig, 1.

La fig. 10 est une vue suivant la flèche X de la fige 1 montrant le dispositif de scellage des bords latéraux de l'emballage.

La fig. Il illustre schématiquement la face intérieure d'une des mâchoires scelleuses de la fig. 10.

La fig. 12 illustre à plus grande-échelle le dispositif doseur, vu suivant la flèche XII de la fig. 1; et
La fige 13 illustre ce même dispositif doseur vu suivant la cou- pe XIII-XIII de la fig. 12.

En se référant maintenant aux fige. 1 à 13 on voit que l'instal- lation de conditionnement illustrée à la fige 1 comprend essentiellement une machine destinée à façonner les emballages, repérée 1 ; un dispositif pour sceller les bords des emballages façonnés en 1, dispositif scelleur repéré 2; un dispositif repéré 3, destiné à rogner les bords de l'emballa- ge dépassant les z8nes de scellage; un dispositif repéré 4, destiné à ouvrir l'ouverture des emballages pour permettre leur remplissage; un dis- positif de dosage et remplissage 5; un dispositif de fermeture des emballa- ges après remplissage 6; un dispositif 7 pour l'écrêtage de la tête de l'emballage; un dispositif convoyeur 8 et finalement un tapis transporteur 9 évacuant les emballages remplis.

La machine à façonner les emballages, repérée généralement 1 à la fige 1 est vue suitvant la -flèche II, à plus grande écgelle à la fig. 2.

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Une 'bobine 10 du mat,:;rinu dont '":JL L c r..r; t i¯ Lu 1.'<;;,,i:>îJ.; .,:;1- disposée latdralotilclit ainsi qu'illuLru. 7)eN l;r}J'l"fI:] dr) :J1l1rj'),;': ci, -'1'.;..;-- trainement de la feuille déroula! 11 sont prlvl1j najs n'oui, 1:; <5±±; li- lustrés, dans un but do simplification.

Le matériau en feuille, débité de la bobine et deutiné à forcer l'emballage est un matériau souple ou seul-rigide, simple ou compexe re- couvert sur l'une ou ses deux faces de laque thermoplastique permettant le scellage à chaud et assurant l'imperméabilité de l'emballage,.

Les dispositifs entraîneurs amènent la feuille Il jusqu'au con- tact avec la butée 12 elle-même en relation avec un dispositif classique,
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approprié, qui interrompt le débit de la feuille et oonmande'les couteaux 13 qui tranchent de la feuille 11 un flan 14. C'est ce flan 14 qui sera façonné pour former l'emballage.

Une chaîne sans fin 8 est illustrée à la fig. 2 en vue, en.coupe et en vue en plan à la fig. 1. Cette chaîne transporteuse circule dans le sens de la flèche II à la fig. 1. A intervalles réguliers sur la face su- périeure de la chaîne 8 sont solidement fixés des mandrins 15, vus sous deux angles différents aux figs. 2 et 9. Ces mandrins 15 de faible hauteur ont leur face active orientée vers le haut et le flan 14 est amené de ma- nière que le dit mandrin 15 soit exactement centré par rapport au dit flan 14
Au-dessus du mendrin 15 est disposé un mandrin 16 relié au bâti- de la machine d'une manière appropriée, non illustrée et est animé d'un mouvement alternatif vertical synchronisé avec les divers mouvements des dispositifs de façonnage.

La tête active du mandrin 16 est orientée vers le bas et est façonnée de manière à épouser exactement la forme de la tête active du mandrin 15. Les mandrins 15 et 16 sont disposés exactement dans le prolongement l'un de l'autre et les mouvements de la chaîne transporteu- se 8, du mandrin 16, des couteaux 13, etc.. sont synchronisés de manière telle qu'au moment où le mandrin 15 arrive en-dessous du mandrin 16, la
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feuille 11 atteint la bl',,.,; 12; à ce moment la chaîne 0 s'arrête, les cou- teaux 13 débitent un flan 14 et le mandrin 16 s'abaisse pour venir s'adap- ter contre le mandrin 15.

Le .flan 14 étant placé au-dessus du mandrin 15
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et en-dessous du mandrin 16, il sera pressé eDJ!#e. les de,11; têtes qui ont pour rôle de façonner le fond de l'emballage à réaliser.

En pressant le flan contre la tête du mandrin 15, le mandrin 16 oblige le flan à prendre approximativement l'aspect illustré à la fig.3 où le mandrin 16 est arrivé au bas de sa course et à façonner le flan 14 entre sa tête et la tête du mandrin 15.

Dans deux faces opposées du. mandrin 15, faces disposées dans le sens perpendiculaire au sens de déplacement de la chaîne 8, sont percés des trous borgnes 17 et 7' dans lesquels peuvent s'engager les broches ou'' goujons 18 et 18' (voir fig. 2). Ces broches ou goujons 18 et 18' sont prévues sur les plaques 19 et 19', rigides, qui peuvent être déplacées symétriquement et en synchronisme suivant les flèches A et - @ Un mécanisme non illustré écarte les deux plaques 19 et 19' de part et d'autre du man- drin 15 d'une distance telle que les goujons 18 et 18' ne soient pas en- gagés dans les trous borgnes 17 et 17'.

Dès que le mandrin 15 est arrivé à l'arrêt en-dessous du mandrin 16, le mécanisme approprié non illustré- déplace les plaques 19 et 19' vers le dit mandrin 15 de manière telle que les goujons 18 et 18' s'engagent dans les trous borgnes 17 et 171 ainsi qu'illustré à la fig. 3.

Aux plaques 19 et 19' sont reliées des plaques 20 et 20'; la liaison entre 19 et 20 et 19' et 20t se faisant par des charnières 21, 21' disposées parallèlement au plan de la chaîne 8.

Un dispositif approprié, non illustré, permet de relever, dès que le stade illustré à la fig. 3 est atteint, les.plaques 20, 20' qui pivotent autour des charnières 21 et 21;, En se relevant les plaques 20 et 20t ren- contrent le flan 14 (voir fig. 4) et l'appliquent contre le mandrin 16 (voir fig. 5).

Les plaques 20 et 20' sont .lulées dans le sens de leur lon- gueur autour des charnières 22 et 23 et 22' et 23' (voir figs. 6 et 7).

Les charnières 22-23-22'-23' sont disposées de manière telle qu'elles viennent se placer contre les arêtes verticales du mandrin 16 ainsi qu'illustré.

Grâce à un dispositif approprié, non illustré, les parties des plaques 20, 20' qui dépassent les faces latérales du mandrin 16 pivotent vers le dit mandrin autour des charnières 22-23, 22'-23' i.: manière à occuper la position illustrée à la fig. 7. En se rabatte centre les

faces du mandrin 16, les dites parties latérales des plaques 20-20' ratat- tent les parties latérales du flan 14 contre de dit mandrin, et. eu exerqant une pression énergique contre le mandrin 16, il est possible de marquer très nettement des lignes de refoulgge verticales dans le flan 14 à l'en-- droit des arêtes vives du mandrin 16.

Le flan 14 a été prévu d'une largeur telle qu'une partie dépasse de part et d'autre des plaques 20-20' ainsi qu'illustré à la fig. 7.

Lorsque ce stade a été atteint, les plaques 20-20' se remettent planés (position de la fig. 6) et ensuite se rabattent horizontalement (position de la fig. 3) après quoi les plaques 19, 19' s'écartent du man- drin suivant la flèche B-B' (fig. 8) de manière telle que les goujons 18,
18' 'soient entièrement sortis des trous 'hargnes 17-17'.

Pendant le rabattement des plaques 20-20' et l'écartement' des plaques 19-19', le mandrin 16 est remonté plus haut que le niveau supé- rieur du flan 14 qui reste verticalement sur la face du mandrin 15 grâce au fait que les pointes 24 de la tête du mandrin 15 pénètrent dans le fond façonné ainsi qu'illustré à la fig. 9.

Dès que les goujons 18 et 18' ont cessés d'être engagés dans les trous 'borgnes 17 et 17' et que le mandrin 16 a été remonté plus haut que le niveau supérieur du flan 14 façonné comme il a été dit, la chaîne se remet en marche dans le sens de la flèche II (fig. 1) de manière à amener un. nouveau mandrin 15 en-dessous de mandrin 16 -relevé, tandis qu'unenou- veau flan 14 est débité par les couteaux 13 de la feuille 11; le façonnage d'un nouvel emballage est prêt à recommencer. Le flan façonné présente l'aspect illustré en perspective à la fig. 9 où l'on remarque la chaîne sans fin 8; le mandrin 15 et le flan façonné 14 avec ses bords latéraux 25.

Poursuivant son chemin toujours dans le même sens, la chaîne 8 amène le flan façonné au stade illustré en 2 à la fig. 1 où les bords la- téraux de l'emballage sont scellés à chaud entre deux mâchoires 26-26' portant, du coté tourné vers l'emballage, les zônes de scellage 27-27' dont la forme est conditionnée par la forme désirée de l'emballage à ob- tenir. Des dispositifs appropriés, non illustrés, permettant d'écarter et de rapprocher à volonté les mâchoires 26-26' de part et d'être du flan 14 façonné. En se rapprochant l'une de l'autre de partet d'autre de l'embal-

lage les mâchoires 26-26' emprisonnent entre elles le flan et lear zône de scellage 27-27' vient s'appliquer contre les borde latéaux du flen.

Par un serrage énergique et un apport de chaleur à ces zônes on assure de scellage parfait des bords latéraux du flan suivant la forme choisie pour les pièces 27.

Après scellage, les mâchoires 26-26's'écartent, la chaîne ar- rêtée pendant le scellage se remet en marche et entraîne l'emballage vers le poste repéré 3 à la fig. 1 où les parties du flan dépassant extérieure- ment les zones de scellage sont découpées d'une manière quelconque et con- nue dans la pratique. Poursuivant son trajet la chaîne amène l'emballage au dispositif d'ouverture de l'emballage (poste 4 à la fig. 1) où l'ouver- ture supérieure de l'emballage est bien ouverte pour faciliter le remplis- sage ultérieur.

Pour ouvrir parfaitement l'emballage divers moyens sont possibles; à titre d'exemple on peut introduire dans l'ouverture de l'em- ballage un cône très éfilé; au fur et à mesure de son introduction dans l'emballage, ce c8ne forcera l'ouverture à s'agrandir et si nécessaire, une arête peut être prévue sur la face latérale du cane dans le sens per- pendiculaire à l'ouverture de l'emballage de manière à créer une cassure dans le bord de l'ouverture, cassure qui maintiendra ouverte la dite ouver- ture.

Après ouverture suffisante de l'emballage ce dernier est entraîné par la chaîne 8 vers l'installati le remplissage repérée 5 à la fig. 1 et illustrée plus en détail aux figs. 12 et 13,
Le dispositif doseur comprend essentiellement un réservoir 28 ter- miné de préférence par une trémie 29 et un robinet 30. Le dit robinet 30 sera de préférence à commande automatique et aménagé de manière à laisser s'écouler des quahtités exactement dosées du produit contenu dans le ré- servoir 28. L'extrémité du robinet 30 est disposée avantageusement au-des- sus de la chaîne transporteuse 8, à une hauteur suffisante pour permettre le passage aisé des emballages 14 et des entonnoirs 31 déplacés dans le sens de la flèche C à la fige 1.

Les entonnoirs 31 ont une capacité supé- rieure à celle des emballages à remplir et ils se terminât par une queue 32, mince, de manière à ne laisser s'écouler que lentement e produit, de préférence le liquide, à conditionner. Par contre, le débit du robinet 30

est relativement' grand de manière à assurer le déversement rapide dans l'entonnoir 31 de la quantité de produit, liquide, à conditionner Pour parer aux inconvénients de ce débit rapide dans l'entonnoir 31 dans le cas où le produit à conditionner forme de la mousse, on a choisi pour les entonnoirs 31 un volume relativement grand par rapport à la quantité de produit à y déverser, ainsi la mousse qui se forme éventuellement ne ris- que pas de déborder.

Par contre, la queue 32 desentonnoirs 31 est suffisam- ment mince que pour permettre un débit lent et régulier dans les emballages
14 de manière à assurer un remplissage sans formation de mousse.

Les entonnoirs 31 sont acheminés sur un chemin de roulement air- culaire ou,autre, en cycle fermé, ainsi qu'illustré à la fig. 1, mais le plan de ce chemin de roulement 3;lest pas contenu dans un seul plan paral- lèle au plan de la chaîne 8, au contraire, ainsi qu'illustré à la fig. 12 on voit que le chemin de roulement au-dessus de la chaîne 8 et des embal- lages à remplir est plus rapproché de la dite chaîne de manière à permettre l'introduction de la queue 32 des entonnoirs dans l'ouverture des emballa- ges à remplir.

Les emballages se déplacent dans le sens de la flèche D de gauche à droite.

L'emballage I est à remplir, l'entonnoir I' arrivant de la partie du chemin de roulement disposée en dehors de l'axe longitudinal de la chaîne 8, se trouve suffisamment pour que sa queue n'accroche pas le bord supérieur de l'emballage. Entre les positions I et II, le chemin de roulement s'abaisse assez rapidement et la pente est établie de manière telle que, le déplacement de l'entonnoir et de l'emballage se faisant à la même vitesse, la queue de l'entonnoir vienne s'engager exactement dans l'ouverture de l'emballage. Le oint le plus bas du chemin de roulement se trouve exactement en-dessous du robinet doseur 30. A ce moment la queue de l'entonnoir II' est bien engagée dans l'emballage II et un jet rapide du liquide à conditionner est déversé dans l'entonnoir II'.

En continuant leur déplacement dans le même sens, à la même vites- se, l'entonnoir II' et l'emballage II atteignent les positions III et IV.

Au cours de ce' déplacement le liquide contenu dans l'ent@@noir s'écoule calmement dans l'emballage pendant que lentement le chemin de roulement

se relève ainsi qu'illustré de manière que la queue de l'emballage sorte petit à petit de l'ouverture pour êtretotalement dégagée à la position IV.

Le débit par la queue de l'entonnoir a été calculé de manière qu'à ce moment tout le liquide contenu dans l'entonnoir est pacsé dans l'emballage. L'en- ballage continue son trajet vers la position V tandis que l'entonnoir ayant remonté le chemin de roulement, bifurque vers l'extérieur pour retourner vers la position I'
L'emballage reppli, mais encore ouvert, poursuit sa course vers le point 6 repéré à la fig. 1 où des mâchoires scelleuses 33-33' assurent la fermeture étanche de l'ouverture de l'emballage après quoi, l'emballage rempli et,fermé est achemuné vers le point 7 de la fige 1 où des couteaux ou tout autre dispositif équivalent sectionnent la partie de l'emballée dépassant la z8ne de scellage.

Cette opération d'écrtage est classique et ne doit pas être décrite plus en détail.

Ainsi terminé, l'emballage rempli arrive au bout de la chaîne 8 et bascule sur un tapis transporteur 9 où il se couche et où il peut éven- tuellement être examiné avant d'être envoyé au groupage pour l'expédition.

Dans le cas où le produit à conditionner doit être maintenu dans une atmosphère stérile, par exemple du lait stérilisé destiné à une con- servation de longue durée, toute la partie de l'installation comprise entre les postes 3-4, d'une part, et 6-7, d'autre part, peut être mise sous un caisson étanche, maintenu sous une légère sur-pression et dans lequel l'atmosphère est maintenue stérile et au besoin stérilisante. Cette mise sous caisson n'offre aucune difficulté particulière vu la compacité de 1'installation.

Dans le but d'augmenter la production, on peut prévoir dans la machine plusieurs unités de façonnage réalisant chacune un emballage. Dans ce cas, les divers postes fonctionnent en parallèle.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S.

1.- Machine pour la fabrication d'emballages, caractérisée en ce qu'elle comprend une paire de mandrins disposas dans le prolongement l'un de l'autre, entre les têtes desquels est serré un flan façonné autour d'un des mandrins par des moyens articulés, après quoi les bords latéraux du flan façonné sont scellés à chaud.

2.- Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les mandrins sont disposés verticalement dans le prolongement l'un de l'autre et que leur surface de contact est taillée de manière telle qu'elle façonne dans le flan disposé entre eux le fond de l'emballage à réaliser.

30- Machine suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'un des mandrins, disposé verticalement, est solidaire d'une chaîne sans fin se déplaçant dans un plan horizontal, tandis que l'autre mandrin est disposé au-dessus du premier et est indépendant de la chaîne sans fin.

4.- Machine suivant les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la chaîne sans fin porte plusieurs mandrins disposés verticalement, chacun de ces mandrins formant l'un après l'autre le second mandrin d'une paire dont le premier est indépendant de la chaîne et se trouve disposé verticalement au-dessus d'un point de la chaîne sans fin où s'arrêtent l'un après l'autre les divers mandrins fixés à la dite chaîne sans fin.

5.- Machine suivant les revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un flan du matériau à partir duquel est constitué l'emballage est amené entre les surfaces actives des mandrins, centré par rapport aux dits man- drins, à l'endroit où le mandrin relié à la chaîne sans fin s'arrête sous le mandrin juspérieun.

6.- Machine suivant les revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lemandrins formant une paire de mandrin se rapprochent par descente du mandrin supérieur, en serrant entre les têtes actives le flan disposé entre elles comme dit à la revendication 5, pour façonner le fond de l'em- ballage à réaliser, 7.- Machine suivant les revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'après façonnage du fond de l'emballage ainsi que dit à la revendication 6, des moyens constitués par des plaques articulées replites @ parties du flan contre le mandrin supérieur. <Desc/Clms Page number 10>

8.- Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que les dits moyens constitués par des plaques articulées sont normalement écartés de part et d'autre du trajet des mandrins relies à la chaîne sans fin et sont rapprochés des dits mandrins lors do l'arrêt de la chaîne sans fin; en se rapprochant, les dits moyens, munis de goujons, s'appliquent contre les faces latérales opposées du mandrin et se replient verticale- ment en entraînant le flan vers le haut contre les faces latérales du man- drin supérieur descendu contre la tête du mandrin inférieur.

9.- Machine suivant les revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif pour abaisser et relever le mandrin supé- rieur, un,dispositif pour rapprocher et écarter latéralement les moyens articulés, un dispositif pour relever le flan et le façonner autour du mandrin supérieur; tous ces dispositifs étant synchronisés avec le dispo- sitif d'entraînement de la chaîne sans fin.

10.- Machine suivant les revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'après façonnage du flan autour du mandrin supérieur, les moyens articu- lés se rabattent et s'écartent du mandrin inférieur et le mandrin supérieur se relève en laissant le flan façonné sur la tête du mandrin inférieur.

Il.- Machine suivant les revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'après façonnage du flan, la chaîne est remise en mouvement pour amener le dit flan façonné entre deux mâchoires profilées qui scellent à chaud les bords latéraux de l'emballage.

12. - Machine suivant les revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif qui coupe après scellage à chaud les bords latéraux de l'emballage, les parties du flan dépassant extérieurement la z3ne de scellage.

13.- Machine suivant les revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle est alimentée en flans préparés, découpés aux dimensions vou- lues pour la formation d'un emballage.

14.- Machine suivant les revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle est alimentée par une feuille débitée d'une bobine de réserve à partir de laquelle des flans de longueur voulue sont découpés au fur et à mesure par des couteaux dont l'action est synchronisée avec les divers. mouvements de la machine. <Desc/Clms Page number 11> EMI11.1

15.-- Installation de COnt] j t L 1-olitie, lent cOHlFf'r1l;:;.ut HU'; ."tt', , ::,'.; ::. 1'.-\.- briquer les emballages suivait les >;v<Jiidi<;ati,vn<a 1 à 1.;µ , ;; ,ii;.:L.5J:1;#.4c <i ce que les emballages façonnes et scelles 7.:,.ft':,t.ln1'O.lli: s rit r:;nt;n:1:1 ?i un dispositif d'ouverture des otJJ.1Jalla,::;olJ et onuuito ,à un d1.G'p()Útj.l' <10,;(;\.13: ou ils sont remplis clos quantités dcterminsea du prudui-b 2i. conditionner f1l'rGs quoi les emballages sont fermes par un scellée à chaud dé leur ouverture et évacués de la machine, éventuellement après examen.

16. - Installation suivant la revendication 15, caractérisée en ce que le remplissage des emballaces et leur fermeture se font dans un caisson étanche maintenu sous une légère sur-pression d'une atmosphère stérile ou stérilisante.

17.- Installation suivant les revendications 15 et 16, caracté- risée en ce que le dispositif d'ouverture des emballages est constitué par un cône effilé qui est introduit dans l'ouverture de l'emballage pour l'agrandir et dont deux génératrices diamétralement apposées sont consti- tuées par des arêtes qui marquent un pli dans le bord de l'ouverture, transversalement au sens de l'ouverture.

18.- Installation suivant les revendications 15 à 17, caractéri- sée en ce que le dispositif de remplissage des emballages est constitué par un ensemble d'entonnoirs à queue mince circulant en circuit fermé les uns derrière les autres sur un chemin de roulement dont une partie est dis- posée au-dessus du chemin suite par les emballages à remplir, parallèlement à ce chemin.

19.- Installation suivant les revendications 15 à 18, caractéri- sée en ce que le chemin de roulement sur lequel circulent les entonnoirs est contenu dans deux plans horizontaux parallèles, réunis par des rampes inclinées.

20. - Installation suivant les revendications 15 à 19, caractéri- sée en ce que le chemin de roulement sur lequel circulent les entonnoirs est conçu de manière telle que la queue des entonnoirs pénètre dans les emballages à remplir arrivant vides et en ressorte au fur et à mesure du remplissage pour en être totalement sortie lorsque le remplissage est terminé, <Desc/Clms Page number 12> 2l.- Installation suivant les revendications 15 à 20, caractéri- sée en ce que les entonnoirs à queue mince ont une capacité supérieure à celle des emballages à remplir de manière à pouvoir recevoir un un jet à grand débit, toute la quantité dont l'emballage doit être rempli, la queue des entonnoirs étant mince pour assurer un débit lent dans les emballages.