Appareil destiné à façonner et à remplir des récipients.
La présente invention est relative à un appareil pour-façonner et remplir des réci pients, par exemple des ampoules en matière plastique destinées à conserver des produits à injecter par voie hypodermique.
On connaît des appareils pour façonner des récipients à partir de deux bandes distinctes qui sont jointes l'une à l'autre au moment du remplissage pour former un tube.
L'appareil qui fait l'objet de l'invention, par contre, est destiné à façonner les récipients à partir d'un tube continu fabriqué préalablement. en fendant ce tube, puis en le remplissant. et en refermant ensuite la fente. L'appa- reil selon l'invention est caractérisé en ce qu'il. comprend un organe de guidage, des moyens pour faire passer sur cet organe un tube con linu, dc manière que]'organe de guidage pé- nètre à l'intérieur du tube et pour faire avan cer celui-ci le long dudit organe, un couteau disposé par rapport.
à l'organe de guidage, de manière à fendre longitudinalement le tube à mesure que eelui-ei avance sur l'organe de guidage, un tuyau de remplissage disposé à l'aval du couteau dans le sens de l'avancement du tube, de manière à pénétrer dans celui-ci par la fente pratiquée par le couteau, un dispositif pour refermer la fente du tube, et un dispositif pour sceller transversalement le tube de place en place.
Le tube continu peut tre fabriqué préala- blement par tout procédé désiré, tel, par exem- ple. que l'extrusion, un tel tube étant de préférence très mince et flexible et réalisé en une matière plastique du genre du polyéthylène ou une pellicule analogue pouvant tre soudée à chaud. L'appareil peut comprendre un dispositif destiné à appliquer au tube un produit de recouvrement, afin d'empcher le tube de coller aux organes chauffés avec lesquels il entre en contact.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil objet de l'invention.
La fig. 1 en est une vue en élévation.
La fig. 2 est une élévation de profil.
La fig. 3 est une vue en élévation, à plus grande échelle, de la partie supérieure de l'appareil représenté à la fig. 1.
La fig. 4 est une vue en élévation par la gauche de la partie de l'appareil représentée à la fig. 3.
La fig. 5 est une vue latérale en élévation, à plus grande échelle, d'un détail de la fig. 1.
La fig. 6 est une coupe suivant 6-6 de la fig. 5.
La fig. 7 est une vue, à plus grande échelle, montrant l'opération de fermeture de la fente.
-La fig. 8 est une vue, à plus grande échelle, d'un autre détail de la fig. 1.
La fig. 9 est une vue en plan, partiellement en coupe, d'un détail de la fig. 4.
La fig. 10 est un diagramme représentant le fonctionnement d'organes de l'appareil.
Les fig. 11,12,13 et l sont des vues qui représentent le cycle opératoire du contrôle du volume et de la fermeture transversale.
Si l'on se reporte maintenant aux fig. 1 et 2, on voit qu'elles représentent l'appareil dans son ensemble et qu'elles montrent tout le mécanisme, qui comprend un socle 10, sur lequel est monté un carter 12 contenant un moteur jll, entraînant, à l'aide d'une courroie ou d'une chaîne 14, une roue dentée ou une poulie 16 à l'aide de laquelle tout le mécanisme est entraîné.
Sur le carter 12 est monté un support 18, à partir duquel une colonne 19 s'élève pour supporter le mécanisme supérieur chargé de remplir et de fendre les tubes. Grâce à un engrenage réducteur logé dans un boîtier 22, et une autre chaîne ou courroie 24, une poulie ou pignon 26 qui est montée dans un carter 20, est entraînée en rotation, et elle en- traîne à son tour à une vitesse plus faible un arbre 28 (voir fig. 9) à l'aide d'une roue dentée 30 qui entraîne à son tour un arbre 32, sur lequel est monté un galet 34 chargé d'assurer le scellement longitudinal du tube et co- opérant avec un galet 36 chauffé, prévu pour sceller le tube et comportant un élément de chauffage 38.
Une bobine 40 porte enroulé un tube constitué par une pellicule mince de matière plastique que l'on peut préparer par extrusion ou par tout autre moyen qui ne rentre pas dans le cadre de la présente invention. Ce tube, qui est représenté en 42, est dévidé de la bobine 40 et il passe sur un galet 44, pour aboutir au point 46 représenté à la fig. 1, où il passe sur une plaque de guidage 48 que l'on voit à la fig. 4. La plaque de guigade 48 est plate et elle est disposée à l'intérieur du tube.
Elle maintient ainsi le tube à l'état tendu ou raidi, de telle sorte que le tube subisse un léger étirage, ce qui permet de le fendre aisément sur un bord à l'aide d'une lame de coupe 50 montée dans un bloc 52 et disposée obliquement par rapport à l'axe lon gitudinal du tube, et la direction de son avancement. On réalise ainsi un tube en matière plastique se déplaçant d'une manière continue et présentant un bord fendu. Une autre bobine 41 débite une bande 43 de produit non collant sur un galet 45 qui l'applique sur celle des parois du tube aplati qui est destinée à venir en contact avee le galet de seellement chauffé 36, afin d'empcher le tube de rester collé à ce galet lors de son scellement.
Le guide 48 est monté d'une manière appropriée sur la colonne 19 et il comporte une canalisation 56 présentant un orifice d'entrée en 54 ; cette canalisation fait un coude et elle est prolongée vers le bas par un tuyau 56a qui descend à l'intérieur du tube fendu par une longueur considérable, pour se terminer en un point représenté en 58 dans les fig. 3 et 4, juste au-dessous d'une zone dans laquelle le tube passe entre deux galets 60 de profil en V, qui permettent au tube-qui reçoit maintenant le liquide en provenance du tuyau 56a-de prendre une section transversale arrondie.
Les galets 34 et 36 de scellement de la fente sont placés au-dessous de l'endroit où le tuyau de remplissage 56a pénètre dans le tube par la fente de ce dernier. Comme on le voit mieux à la fig. 7, les galets 34 et 36 comportent chaeun deux nervures circulaires 62 à sommets obtus, qui coopèrent en vue d'assurer la fermeture du tube en deux endroits de sa section. La fente est représentée en 64, et elle est refermée en 66 par l'une des paires de nervures coopérantes. L'autre paire de nervures 62 forme en 68 une seconde ligne de fermeture.
On a représenté cette seconde fermeture pour mettre en lumière le fait qu'on pourrait sceller longitudinalement le tube 42 en plus d'tin endroit à laide d'un nombre correspondant de nervures 62 sur chaque galet 34 et 36. Le tube serait ainsi sub- divisé en plusieurs compartiments, ce qui permettrait de former, de remplir et d'achever simultanément plusieurs ampoules à partir d'un mme tube. Le bord 70. bien entendu. n'a pas été fendu, et si on ne désire obtenir qu'une ampoule à la fois. le seellement en 68 n'est pas particulièrement nécessaire.
Une paire de guides, représentés en 72 à a ta fig. 3, maintiennent les bords 64 de la fente et les guident dans la position correcte relativement aux galets de scellement 34 et 36. On notera également que le tuyau de remplissage 56a passe par l'intervalle qui existe entre les galets de scellement 34 et 36, comme on le voit clairement. à la fig. 7.
Le tube 42 descend ensuite et passe à travers un dispositif interrupteur 74 (voir t'ig. 3) ; cet interrupteur possède un doigt tâ- teur 76 qui s'applique contre le tube 42 et qui a subi un réglage préalable tel que le doigt 76 maintient fermé un contact électrique lorsque le tube 42 est suffisamment rempli. Le circuit électrique que commande ce contact maintient un solénoïde 78 (voir fig. 8) dans une position telle qu'un bras de commande articulé 80 sur lequel agit ce solénoïde maintienne un dispositif de coupure 82 en position élevée contre l'action d'un ressort 84.
A cet endroit, le tube 42 contient bien entendu la matière que l'on y a introduite par le tuyau li de remplissage 56a, mais lorsque pour une raison quelconque, cette matière n'est présente dans le tube qu'en quantité trop faible, le doigt tâteur 76 se déplace vers la gauche
(tig. 3) et ouvre ledit contact électrique. Le solénoïde 78 est alors désexcité et libère le plongeur 86 en laissant descendre le dispositif de coupure 82 contre une enclume antagoniste 88, de manière à aplatir et obturer un tube 90 par lequel la matière de remplissage est amenée à la canalisation 56 (voir fig. 4) ; simultanément, l'appareil est arrté, ce qui empche la formation d'ampoules mal remplies.
Le tube rempli représenté en 92 (voir fig. 5) descend devant une tte transversale désignée d'une manière générale par 94. Cette tte est animée d'un mouvement de va-et-vient vertical sous l'action d'une bielle 96, qui est commandée par un bras articulé 98, dont l'oscillation est commandée par une surface de came 110 d'une came 100, entraînée par le moteur 3I à une vitesse contrôlée, grâce à un engrenage réducteur 102-104. On peut remplacer les pignons 102-104 par d'autres de diamètre différent et on peut déplacer l'axe du pignon 102 suivant la dimension des pignons choisis, à l'aide d'une barre 106 percée de trous, barre qui reçoit un bras 108 qui sert de monture au pignon 102.
Le chemin de came 110 a pour effet d'imprimer à la tte 94 un mouvement de va-et-vient réglé dans le temps avec la descente du tube rempli 92.
Le scellement transversal du tube est réalisé lors de la course descendante de la tte 94, pendant laquelle des couteaux de scellement transversal demeurent un certain temps en contact de fermeture avec le tube, ces couteaux étant ensuite éloignés l'un de l'autre et ramenés vers le haut, puis de nouveau ramenés Fun vers l'autre, en vue de réaliser un scellement transversal ultérieur, tandis que le tube poursuit sa course descendante. La tte 94 est montée de manière à pouvoir se déplacer suivant un mouvement de va-et-vient vertical sur un guide 112 et sur cette tte 94 est monte un bloc 113 qui porte à son tour un couteau chauffé 114 servant à réaliser le scellement transversal du tube.
Ce couteau est monté de manière à tre fixe par rapport à la tte 94, mais on peut régler sa position sur le bloc en le rapprochant ou l'éloignant du tube lorsqu'un tel réglage est nécessaire. Le couteau 114 est porté à la température désirée par un chauffage électrique.
Une pièce 116 animée d'un mouvement de va-et-vient horizontal est guidée dans un bossage 149 de la tte 94 ; cette pièce 116 est commandée par une pièce oscillante 118 actionnée par une surface de came 120 de la came 100. Le bloc 113 supporte un élément 122 qui peut coulisser sur lui, et sur lequel est monté un doigt ou une plaque 124 de contrôle de volume, plaque normalement sollici- tée vers la gauche dans les fig. 1, 5 et 11 à 14, grâce à un ressort 126 dont une extrémité est reliée à un doigt 128 fixé sur le bloc 113, et relié à son autre extrémité à un axe 130 monté sur le coulisseau 122.
La plaque 124 est pourvue d'une butée réglable 132, destinée à assurer la mise en position réglable de cette plaque 124 au cours de son déplacement vers la droite, ce qui permet une mise en place exécutée avec un réglage très précis de la plaque de contrôle de volume.
Un second doigt de contrôle de volume 134, qui coopère avec le premier, est monté sur un manchon 135, lui-mme monté de manière réglable sur une tige 136 ; ce doigt est pourvu d'un ressort 138 qui pousse normalement le doigt 134 vers la droite de la fig. 1 par rapport à un organe coulissant 139 dans lequel sont guidés le manchon 135 et la tige 136. La tige 136 s'étend à l'extérieur du doigt 134, par exemple en 140, et la longueur de cette saillie peut tre réglée en vissant la tige dans le manchon 135 à l'aide d'un filetage 142 sous la commande d'un bouton 141.
L'organe coulissant 139 (voir fig. 6) est monté de manière à pouvoir coulisser sur une tige 144, fixée à une butée 148, montée sur la tte 94 et entourée par un ressort 146 qui prend appui sur un collet 47 de la tige et sur la pièce 139. Il en résulte que si la pièce 139 se déplace en s'éloignant de la butée 148, le ressort 146 est comprimé, et il tend à ramener la pièce 139 en arrière vers la butée. La butée 148 présente un alésage 143 destiné à rece- voir un axe 152 monté sur le doigt 134.
Le fonctionnement du mécanisme que l'on vient de décrire ci-dessus est tel que la pièce 139 se déplace vers la tte 94 sous l'action du ressort 146 (voir fig. 5 et 6) lorsque la tige 116 est libérée par la pièce 118 qui se déplace vers la droite, dans la direction de la position représentée en 119 en traits mixtes. Le premier effet de ce mouvement est représenté à la fig. 12, les pièces étant représentées dans leur position de repos à la fig. 11.. L'extré- mité 140 de la tige 136 vient heurter la plaque 124 en la poussant vers la droite contre l'action antagoniste du ressort 126 qui est plus faible que le ressort 138.
Lorsque la bu- tée 132 heurte le bord avant du bloc 113 en 117 (voir fig. 13), la plaque 124 est mise en position et la tige 136 maintient alors cette plaque 124 dans cette position. Ainsi, le doigt 134 est écarté de la quantité prédéterminée désirée, grâce au prolongement 140 de la tige 136, et le volume du tube 92 au-dessous des couteaux 114 et 150 est déterminé avec préeision.
La pièce 139 peut continuer à se déplacer vers la droite du fait que le ressort 138 est plus faible que le ressort 146 qui la pousse vers la droite.
La pièce 133 continue son déplacement vers la droite sous l'action du ressort 146.
Cette pièce 139 est pourvue d'un couteau de scellement. 150 qui coopère avec ie couteau chauffé 114 pour réaliser les scellements ou fermetures transversales indiquées en 1 52
(voir fig. 14). Ces lames de scellement sont telles qu'elles peuvent sceller et couper en mme temps, mais il est préférable qu'elles réalisent un scellement et produisent seulement une entaille ou une empreinte sans sé- parer complètement les ampoules, de sorte qu'on puisse couper celles-ci ultérieurement on les séparer aisément avec les doigts par arrachement.
Le cycle opératoire des doigts de contrôle des volumes et des couteaux de scellement transversal est représenté dans les fig. 11 à 14 incluses, représentant le doigt 134 par
venu à une certaine distance prédéterminée de la plaque 124, en pressant ainsi l'ampoule d'une valeur prédéterminée avant sa venue en contact avee les couteaux et 150, de sorte que toute matière en excès qui est à l'in- térieur de l'ampoule soit chassée vers le ha-Lit dans le tube descendant 92 : ensuite, les eouteaux chauffés 114 et 150 accomplissent leur fonction de scellement.
Après le scellement transversal, les pièces 118 et 116 commencent à se déplacer vers la gauche, en écartant les couteaux aussi bien
que les doigts de contrôle du volume ; à ce moment, la bielle 96 commence à monter d'une valeur suffisante pour placer la tte 94 en position correcte par rapport au tube 92 pour l'opération ultérieure de contrôle de volume, ainsi que pour l'opération de scellement transversal.
Le diagramme de la fig. 10 montre en < f la vitesse constante du tube descendant 92, en b les intervalles de temps pendant les
quels les couteaux de fermeture s'ouvrent et se ferment, et en c le déplacement relatif du dispositif de contrôle de volume sous l'action des doigts 144 et 134, déplacement qui se produit juste avant la fermeture des organes de scellement.
On peut utiliser une poignée A pour con trôler un embrayage ou un dispositif analo gue pour l'arbre B de transmission de puissance (fig. 5). Les ampoules terminées et reliées les unes aux autres descendent sur une surface C dans une goulotte D vers l'installation d'emballage ou vers toute autre machine de ce genre.