Boîte d'emballage pour produits alimentaires, procédé et machine pour sa fabrication
La présente invention concerne une boite d'emballage pour produits alimentaires, notamment pour fromages, caractérisée en ce qu'elle comporte un élément formant couvercle et un élément formant corps de boîte, l'un au moins desdits éléments comportant un fond réalisé au moyen de brins de paille, des parois latérales et un renflement périphérique en matière plastique, les extrémités des brins de paille étant noyés dans ledit renflement.
L'invention vise également un procédé de fabri caution de la boîte décrite ci-avant, comportant au moins une partie centrale en paille, caractérisé en ce qu'il consiste à préparer un paillon pressé à chaud, sous atmosphère humide, à mettre ledit paillon à la forme et aux dimensions désirées par pressage et découpage, à former au moyen de matière plastique enrobant la périphérie du paillon découpé et mis en forme, lesdites parois et le renflement périphériques pour ledit élément de boîte.
L'invention a également pour objet une machine pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus comportant un moule formé d'un poinçon et d'une matrice, caractérisée en ce que le moule comporte des moyens pour s'opposer à l'arrivée de la matière plastique dans la partie centrale occupée par le paillon.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une machine pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication d'une boîte d'emballage, objet de l'invention.
La fig. 1 représente, vue de face, la machine à mouler ; des boîtes;
la fig. 2 est une vue de droite de la machine représentée à la fig. 1
la fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la fig. 1;
les fig. 4A et 4B représentent, respectivement dans ses deux positions, un robinet de commande de circuit de fluide de la machine représentée aux fig. 1à3;
la fig. 5 représente le tiroir du robinet des fig. 4A et 4B;
la fig. 6 est une vue en coupe sur la ligne 6-6 de la fig. I
les fig. 7A et 7B représentent, en coupe axiale, respectivement en position de fermeture et d'ouver- tare, un moule de la machine destiné à la. fabrication de fonds de boites;
la fig. 7C est une coupe axiale partielle agrandie du moule des fig. 7A et 7B montrant la disposition de la paille dans la matière plastique entre le poin çon et la matrice;
la fig. 8 montre une pièce utilisée dans la construction du moule représenté aux fig. 7k et 7B;
la fig. 9 représente, en coupe axiale, en position d'ouverture, une variante du moule selon l'invention, destiné plus particulièrement à la fabrication de couvercles de boîtes
les fig. 10A et lOB sont des vues en coupe partielle destinées à expliquer le processus de dégagement de la boîte moulée du poinçon du moule, avec sectionnement de la carotte;
les fig. 11A et i lB représentent, en coupe axiale, avec arrachement partiel, un moule selon un autre mode de réalisation, respectivement en position de fermeture et d'ouverture;
la fig. 12 montre, en coupe axiale et à plus grande échelle, une des têtes d'injection utilisées avec le moule représenté aux fig. liA et 11B;
la fig. 13 est une vue en coupe transversale, selon la ligne 13-13 de la fig. 12;
la fig. 14 et la fig. 15 représentent respectivement un couvercle et un fond de boîte obtenus au moyen de la machine;
les fig. 16A, 16B et 16C représentent le circuit de fluide d'alimentation des vérins de la machine au cours des diverses phases de fonctionnement de cette dernière.
La machine à mouler des boîtes représentée comporte un bâti rigide constitué essentiellement de plaques épaisses, sensiblement horizontales, reliées par des colonnes. On a désigné par le repère 20 la plaque supérieure, par les repères 21 et 22 les deux plaques intermédiaires, par le repère 23 l'ensemble de la base ou socle réalisé au moyen de profilés et, d'une façon générale par le repère 24 les colonnes ou éléments de colonnes reliant les diverses plaques 20, 21 et 22 au socle 23.
Le bâti constitué par les pièces 20 à 24 porte les divers éléments de la machine, lesdits éléments constituant deux presses pratiquement identiques et qui - ne se distinguent l'une de l'autre en fait, que par les moules qu'elles utilisent. Comme le montre notamment la fig. 1, la partie gauche de la machine, représentée moule ouvert, est destinée au moulage des fonds de boîtes alors que la partie droite, représentée en coupe moule fermé montre la presse utilisée pour le moulage des couvercles de boîtes.
En réalité, comme on le verra plus loin, la machine est conçue de telle sorte que, de préférence, ses deux presses, celle destinée à la fabrication des fonds et celle destinée à la fabrication des couvercles fonctionnent simultanément de façon identique, les vérins des deux presses étant commandés en parallèle par un même circuit de fluide moteur sous pression.
Pour simplifier la description et montrer les pièces identiques vues de l'extérieur et vues en coupe on a désigné, par les mêmes repères, ces pièces semblables sur la partie droite et sur la partie gauche de la fig. -1 ainsi que sur la partie droite et la partie gauche de la fig. 3.
On décrira tout d'abord les pièces de la machine solidaires de la plaque supérieure 20 ou articulées à ladite plaque.
Sous la plaque 20 sont fixées, au moyen d'axes filetés traversant la plaque 20, des oreilles 30 sur lesquelles sont articulées des biellettes 31 à raison de deux biellettes par oreille 30, disposées de part et d'autre de l'axe d'articulation; les extrémités des biellettes 31 opposées à celles qui sont articulées sur l'axe traversant l'oreille 30 sont reliées entre elles par un axe 32, constitué de préférence par un boulon; sur l'axe 32 est articulée, par une de ses extrémités, une bielle 33 dont l'autre extrémité est montée pivotante sur une barre transversale 34 sensiblement horizontale. Sur l'axe 32 est également montée l'extrémité libre de la partie latérale 40 d'une pièce 41 formant étrier dont l'autre partie latérale 40 est- montée symétriquement sur l'autre axe 32 d'articulation de la presse considérée.
La partie centrale 42 reliant les parties latérales 40 de l'étrier 41 comporte, de préférence en son centre, une tige qui en est solidaire et qui se trouve sensiblement dans le même plan que celui de l'étrier 41, cette tige 44 est solidaire du piston d'un vérin 46 dont le flasque 47, opposé à celui que traverse la tige 44, comporte une oreille 48 articulée sur deux plaquettes sensiblement verticales 49 solidarisées, par soudure par exemple, de la plaque 20.
L'ensemble des éléments qui viennent d'être décrits à savoir notamment les biellettes 31, les bielles 33 et l'étrier 41, constitue, avec la barre transversale 34 sensiblement horizontale, un dispositif appelé genouillère qui est tel que les mouvements du piston du vérin 46 provoquent les mouvements dans un plan vertical de la barre transversale horizontale 34. On conçoit que le vérin étant en position rétractée (comme représenté sur les fig. 1, 2 et 3) la position de la genouillère est telle que la barre transversale horizontale 34 se trouve en position haute.
La plaque 20 comporte des découpes circulaires 60 (fig. 1) dont l'axe d'alésage se trouve en alignement avec les axes des pièces filetées cylindriques portant les oreilles 30. Autour des deux alésages 60, est suspendue une construction mécanique axée sur l'axe de l'alésage 60, cette construction étant suspendue par huit tirants 62 comportant des têtes 61 à six pans appliquées sur la partie supérieure de- la plaque 20.
On distingue, de bas en haut, enfilée sur les huit tirants verticaux 62, une pièce annulaire cylindrique 64 appliquée par des écrous 65 contre une portion cylindrique 66 centrée de façon étanche sur un épaulement de ladite plaque annulaire 64 par son bord inférieur et montée de façon étanche par son bord supérieur dans une plaque annulaire 67 serrée vers le bas contre la portion cylindrique 66 par des écrous 69, vissés sur une partie filetée des tirants 62.
Sur la partie supérieure de la plaque annulaire 67, est prévu, monté coaxialement sur ladite plaque annulaire 67, un anneau cylindrique de même diamètre que la portion 66, cet anneau 70, forme entretoise entre la pièce 67 et une pièce 72 qui est sollicitée en appui contre la bague 70 par des écrous 74 vissés sur les tirants 62.
Sur la face supérieure de la plaque 72, est prévu un épaulement coaxial sur lequel est enfilé un tube 76, un dispositif d'étanchéité étant prévu entre la plaque 72 et le tube 76. La partie supérieure du tube 76 est enfilée, d'une façon étanche, sur un épaulement prévu au centre d'une plaque circulaire 78 montée, avec précision, au moyen d'un épaulement périphérique, dans l'alésage 60 précité prévu dans la plaque supérieure 20 du bâti.
Le montage de pièces cylindriques coaxiales qui vient d'être décrit permet l'obtention de chambres de vérins superposées dans lesquelles coulissent les éléments mâles, formant pistons.
Dans la partie cylindrique 66 comprise entre les plaques annulaires 64 et 67, formant flasque de vérin, est montée en coulissement une pièce 80 comportant une partie centrale 81 dont le diamètre est tel que ladite partie 81 coopère, par l'intermédiaire de bagues d'étanchéité appropriées, avec la paroi interne de la portion cylindrique 66. Les parties supérieures et inférieures de la pièce 80 forment tiges de piston de vérin et coulissent respectivement dans les flasques 67 et 64.
La pièce 80 est enfilée dans un perçage sensiblement vertical prévu au centre de la barre transversale horizontale 34. La face inférieure sensiblement plane de la barre horizontale transversale 34 est appliquée contre un épaulement 83 d'une pièce cylindrique creuse 85, solidarisée par un filetage 86 de la pièce 80, la pièce creuse 85 constituant le pot d'injection.
Le pot d'injection 85 comporte une ceinture chauffante constituée par exemple au moyen de résistances électriques. Sa base tronconique est susceptible de venir s'engager, comme on le verra plus loin, dans un orifice tronconique correspondant, prévu dans le contre-poinçon, ledit orifice étant relié aux canaux d'injection du moule. La fermeture de la base du pot 85 est obtenue au moyen d'un clapet comportant un élément cylindrique saillant qui est enfoncé vers l'intérieur du pot 85 lorsqu'il entre en contact avec le poinçon ou avec la paille du moule. L'enfoncement de l'élément cylindrique du clapet provoque l'ouverture de ce dernier, à cette ouverture correspond l'injection de la matière plastique qui se trouve sous pression dans le pot sous l'action d'une tige de piston 87 qui coulisse dans un alésage 88 commun au pot 85 et à la pièce 80.
Le piston 87 constitue l'extrémité inférieure d'une pièce de révolution 90. La pièce 90 comporte, au-dessus du piston 87, une partie 91 dont le diamètre est légèrement supérieur à celui du piston 87 et qui coulisse de façon étanche dans la plaque circulaire 72 qui comporte en son centre un orifice de passage pour ladite partie 91. Au-dessus de la partie 91, est prévue une partie 92 dont le diamètre est tel que sa périphérie coopère avec la paroi intérieure du tube 76. La pièce 90 se termine par une tige 93, qui coulisse de façon étanche dans la plaque 78, les plaques 72 et 78 constituant respectivement les flasques inférieur et supérieur d'un vérin dans lequel coulisse un piston 92. Bien entendu des orifices d'admission ou d'évacuation de fluide sont prévus à la partie supérieure et à la partie inférieure du vérin constitué par les flasques 72 et 78 et le tube 76.
De même, le vérin dans lequel coulisse la partie 81 formant piston de la pièce 80 et qui est constituée par les flasques- 64 et 67 et la partie cylindrique 66 comporte à ses extrémités des orifices d'admission ou d'échappement.
La partie centrale, désignée par le repère 88, du pot d'injection 85 est alimentée en granulés par une tubulure légèrement inclinée sur la verticale 100 qui débouche à sa partie inférieure, en 101, par un orifice en forme de boutonnière dans la chambre cylindrique 88 du pot d'injection 85.
Sur la plaque intermédiaire horizontale 21 du bâti sont fixées en dessous de ladite plaque 21, au moyen de petites colonnes rigides 110, des platines 112 correspondant respectivement, pour la partie gauche de la fig. 1 à la partie supérieure pour le moulage des fonds de boîtes et pour la partie droite de la fig. 1, à la partie supérieure du moule utilisé pour le moulage des couvercles. Dans l'exemple représenté, les colonnes 110 sont au nombre de six pour chaque presse. Elles sont disposées, de préférence, selon un cercle dont le centre est situé sur l'axe- de l'ensemble coulissant 90. La plaque 21 comporte deux orifices disposés, eux aussi, selon l'axe de la pièce 90 pour permettre le passage du pot 85 vers la platine 112.
On a désigné par 113 les écrous de fixation des colonnes 110 qui se trouvent disposés concentriquement par rapport aux tiges 62 formant tirants pour l'ensemble de pièces cylindriques constituant les vérins qui ont été décrits ci-dessus, et dans lesquels coulissent la pièce coulissante 90 et la pièce 80 au pot 85.
Si l'on considère maintenant plus spécialement les fig. 2 et 3, on voit que la plaque 21 porte également deux robinets 115 et 116 disposés symétriquement de part et d'autre du plan de symétrie de la machine et commandés respectivement par des leviers à main 117 et 118.
Les robinets 115 et 116 sont de construction identique; ils ont été représentés respectivement avec leurs leviers à main respectifs en position basse et en position haute sur les fig. 4A et 4B. Comme le montrent ces figures, chaque robinet 115 ou 116 comporte un corps 120, tubulaire, monté sur une base 121 formant socle permettant la fixation sur la plaque 21 au moyen de vis engagées dans les per çages taraudés 122 prévus à la partie inférieure de la base 121. Dans la pièce tubulaire 120, coulisse un tiroir 123 représenté à la fig. 5. Ce tiroir 123, sensiblement cylindrique, coulisse dans l'alésage central du corps tubulaire 120, l'étanchéité entre le tiroir 123 et le corps 120 étant assurée par une bague supérieure 124 et une bague inférieure 125.
A l'extrémité inférieure du tiroir 123 est vissée une plaquette circulaire 126 au moyen d'une vis 127, la plaquette 126, de diamètre légèrement supérieur à celui du tiroir 123, forme butée contre la base de l'élément tubulaire 120 lorsque la poignée de commande 117 (118) est en position haute (comme représenté à la fig. 4B).
Deux méplats sont ménagés latéralement au sommet du tiroir 123 lequel sommet est traversé d'un orifice permettant, par l'intermédiaire de deux plaquettes 130 et de deux axes 131 et 132, la liaison du tiroir 123 au levier de manoeuvre 117-118. Ce levier est monté pivotant en 133 entre deux flasques latéraux 134 solidaires du sommet du corps tubulaire de robinet 120. Le tiroir 123 est percé de trois orifices allongés 135, 136, 137 disposés selon un plan diamétral alors que le corps du robinet 120 comporte selon le même plan diamétral des perçages disposés comme le montrent les fig. 4A et 4B à raison de deux selon un plan radial (orifices 141 et 142) et de trois autres selon le plan radial opposé (désignés de haut en bas par les repères 143, 144, 145).
Comme on le verra plus loin, les orifices 141 à 145 sont reliés aux circuits de fluide de commande des vérins et assurent soit l'alimentation en fluide sous pression desdits vérins soit leur mise à l'évacuation vers la bâche à huile du système lorsque le fluide utilisé est de l'huile.
Si l'on se reporte à nouveau maintenant aux fig.
1 et 2, on voit que la plaque intermédiaire 22 supporte les deux vérins de fermeture 150 des moules destinés à réaliser les fonds et les couvercles de boîtes. Ces vérins 150 sont constitués chacun par deux flasques latéraux 151 et 152 serrés de façon étanche contre les parties extrêmes d'un tube 153 par des vis formant tirants 154, au nombre de huit dans l'exemple représenté, pour chaque vérin. Ces vérins 150 sont disposés, comme la plupart des autres pièces de la machine, directement en liaison avec les moules coaxialement par rapport auxdits moules.
Le centrage des vérins 150 sur la plaque 22 est fait grâce à un épaulement prévu à la partie inférieure de la plaque formant flasque 152 qui coopère avec un alésage 160 ménagé dans la plaque 22. Bien entendu, des moyens non représentés sont prévus pour solidariser le corps du vérin 150 de la plaque de bâti 22.
La partie mobile formant piston du vérin 150, est constituée par une pièce cylindrique comportant un piston proprement dit 162 dont la périphérie coopère avec la paroi interne de la pièce tubulaire 153, les faces supérieure et inférieure du piston 162 étant prolongées d'une part par un cylindre 164 qui porte la platine inférieure du moule désignée par le repère 166 et d'autre part par une partie cylindrique inférieure 168 dont l'extrémité traverse par l'orifice 160, la plaque 22 pour coopérer avec un dispositif formant coin ou un dispositif à genouillère assurant le verrouillage du moule en position de fermeture, ce verrouillage étant indispensable pour empêcher rou- verture dudit moule lors de l'injection sous forte pression de la matière plastique dans ledit moule.
Bien qu'un dispositif à genouillère du type décrit pour la commande de la barre transversale horizontale 34 puisse être utilisé également pour assurer le verrouillage de la partie inférieure mobile du moule, on a utilisé dans l'exemple des fig. 1, 2 et 6, une commande par coin de verrouillage qui sera décrite ci-dessous.
Comme le montrent les fig. 1, 2 et 6, il est prévu sur le socle 23 deux pièces 170 et 171 constituées dans l'exemple représenté par des profilés en U renversé solidarisés dudit bâti par des portions de cor nière non référencées. Deux vérins à axe sensiblement horizontal 172 et 173 sont solidarisés respectivement des pièces 170 et 171 par leur flasque opposé à celui qui est traversé par leur tige de piston respective 174, 175. A l'extrémité desdites tiges 174 et 175, opposée à celle qui est solidaire du piston du vérin correspondant, est fixée une pièce formant coin (176 pour le vérin 172 et 177 pour le vérin 173).
Des moyens de réglage comportant des vis et écrous permettent de régler la distance entre les coins 176 et 177 et les pistons des vérins correspondants 172 et 173. Le coulissement de la partie inférieure de la pièce formant coin 176 ou 177 sur la pièce horizontale 170 ou 171 a lieu par l'intermédiaire de chemins de glissement à aiguilles 179, représentés schématiquement sur la fig. 2. De même, il est prévu entre la base de la tige 168 des vérins 150 de fermeture de moule et la partie supérieure des coins 176 et 177, un système analogue réduisant les frottements entre les coins et les extrémités des tiges 168.
Bien que, comme on l'a dit déjà plus haut, la machine soit conçue pour que ses deux presses fonctionnent simultanément sous la commande des robinets 115 et 116 qui sera décrite plus loin, de telle sorte que les deux presses exécutent les mêmes opérations simultanément, on a représenté sur la fig. 1 et sur la fig. 6 la presse de gauche en position moule ouvert et la presse de droite en position moule fermé.
Cette présentation de la machine permet de montrer plus clairement quelles sont les positions sortie ou rétractée des vérins de commande de coins 172 ou 173 suivant que le moule est ouvert ou fermé.
On décrira maintenant en détail un moule tel qu'il est représenté, respectivement en position de fermeture et en position d'ouverture, aux fig. 7A et 7B.
Si l'on considère ces fig. 7A et 7B, on y retrouve un certain nombre des éléments de la machine qui ont été décrits ci-dessus. L'ensemble formant moule représenté aux fig. 7A et 7B correspond sensiblement à celui représenté ouvert sur la partie gauche de la fig. 1 et qui est destiné au moulage de fonds de boîtes. On retrouve sur les fig. 7A et 7B, la plaque intermédiaire 21, les colonnes 110 supportant la plaque formant platine 112 et au bas de ces deux figures, la platine 166 surmontant la pièce cylindrique 164. Pour rendre les dessins des fig. 7A et 7B plus clairs on n'a pas représenté sur ces derniers les pièces 180 de la fig. 1 qui assurent un guidage latéral de la platine 166 obtenu contre les colonnes 24 correspondantes.
Une pièce 182 formant coupelle à base plane 191 est centrée par une bride périphérique 183 dans un dégagement prévu à la partie inférieure de la platine 112. Cette pièce 182 constitue le contrepoinçon ou support de poinçon du moule, elle comporte sensiblement en son centre un orifice tronconique 184 dans lequel vient se centrer l'extrémité formant clapet du pot d'injection 85 au moment précis où doit être réalisée l'injection, laquelle a lieu après enfoncement dudit clapet comme on le verra plus loin.
Les parois extérieures de la pièce 182 sont cylindriques, à section circulaire, parfaitement usinées pour pouvoir coulisser dans un assemblage comportant un alésage correspondant qui est cons titue par deux pièces coaxiales, à savoir: une pla que annulaire 186 dans laquelle est fixée au moyen de vis 187 une autre pièce annulaire 189 comportant des bords affûtés 190 et formant une partie du coupe-paille. La face inférieure ou base plane 191 du support de poinçon 182 est parfaitement lisse. Comme on le voit sur la fig. 7A, la partie supérieure du poinçon proprement dit 192, est appliquée contre cette face parfaitement lisse 191 lorsque le moule est fermé.
La face supérieure du poinçon 192 comporte des rainures radiales par lesquelles se fait l'injection de matière plastique à partir de l'orifice 184 vers la partie du moule comprise entre le poinçon 192 et la matrice qui sera décrite plus loin. En vue de la réalisation d'une jupe en matière plastique sur les bords du fond de la boîte, on a prévu un espace annulaire libre entre la partie supérieure du poinçon 192 et la partie inférieure de l'alésage de la pièce 189 ; ce dégagement a été montré en 195 sur le dessin. C'est au niveau de la partie supérieure de ce dégagement 195, que débouchent les conduits radiaux amenant la matière plastique à l'espace compris entre poinçon et matrice.
Pour permettre l'élimination de la carotte constituée par de la matière plastique solidifiée dans les canaux radiaux prévus entre le support de poinçon 182 et le poinçon 192, on a prévu la séparation de ces deux pièces lors de l'ouverture du moule (fig. 7B). A cet effet des goujons 197, dont l'un est représenté démonté à la fig. 8, sont vissés à la partie supérieure du poinçon 192, leurs axes étant parallèles à l'axe de symétrie dudit poinçon lequel coïncide, dans l'exemple représenté, avec celui de la plupart des pièces coulissantes de la presse et du pot d'injection. Les goujons 197, vissés par une extrémité dans le poinçon 192, comportent à leur autre extrémité une bague externe 198, formant surépaisseur par rapport à la paroi desdits goujons.
Sensiblement dans leur partie centrale, les goujons 197 comportent un dégagement 199. La position des goujons 197 à la périphérie du poinçon 192 est telle que les dégagements 199 sont dirigés vers ladite périphérie. Lorsque le moule est en position de fermeture (fig. 7A), les dégagements 199 arrivent au niveau de la partie supérieure de la platine 112 sur laquelle est montée une plaque annulaire 200 comportant des éléments formant rebord 201 coopérant avec une partie centrale saillante de la platine 112 de telle sorte que la plaque 200 puisse pivoter sensiblement selon l'axe du moule. La découpe interne de la plaque annulaire 200 est telle que ses bords internes coopèrent avec les encoches ou dégagements 199 maintenant ainsi les goujons 197 et le poinçon 192 en position haute lors de l'ouverture du moule, comme on le verra plus loin.
La découpe de la partie intérieure de la plaque 200 est telle également que, par rotation de ladite plaque commandée en agissant sur une poignée 203, on amène les dégagements 199 en vis-à-vis d'une portion interne de ladite découpe de diamètre intérieur supérieur, de telle sorte que le poinçon 192 puisse descendre vers la matrice, après ouverture du moule, jusqu'à ce que les goujons soient arrêtés par leurs bagues 198 qui descendent au niveau de la plaque 200. C'est cette position basse qui est représentée à la fig. 7B.
-La partie inférieure du moule comportant la matrice est solidaire de la partie cylindrique 164 formant tige du piston du vérin 150 qui est surmontée comme on l'a vu plus haut d'une platine 166. Entre la matrice proprement dite, désignée par le repère 210, et la platine 166, est prévue une plaque épaisse 212 centrée sur la platine 166 par un épaulement 214 et dans laquelle est montée, par tout moyen connu, la matrice proprement dite 210.
La matrice 210, qui est de révolution dans l'exemple représenté, comporte une partie en forme de coupelle dont le congé périphérique coopère avec celui du poinçon 192. Les congés portés respectivement par le poinçon 192 et la matrice 210 ont des rayons tels que la partie centrale du poinçon et de la matrice comprime efficacement la paille autour de laquelle on moule de la matière plastique.
A cet effet comme on le verra plus en détail plus loin le rayon du congé périphérique du poinçon 192 est sensiblement plus grand que le rayon du congé de la matrice avec lequel il coopère. De bons résultats ont été obtenus avec un rayon de congé de poinçon de l'ordre de 8 mm pour un rayon de congé de matrice de l'ordre de 6 mm.
Le bord 211 de la matrice 210 est affûté de façon à constituer la deuxième partie du coupepaille dont la première partie est constituée par le bord 190 de la pièce 189 précitée. En dessous du bord 211 est prévue, dans la paroi externe de la matrice 210, une saignée 213 qui permettra la réalisation d'un bourrelet au niveau du plan de jonction entre le fond de la boîte proprement dit et la jupe qui la prolonge, ladite jupe coopérant avec les parois latérales d'un fond comme on le verra plus loin dans la description de la boîte.
Il y a lieu de signaler également pour compléter la description du moule représenté aux fig. 7A et 7B des colonnes de guidage 220 solidaires de l'ensemble formant matrice (à savoir les plaques 166 et 212) sur lesquelles coulisse en étant guidée la plaque 186 qui porte le coupe-paille 189 dans lequel coulissent le poinçon 192 et le contre-poinçon 182.
Les tiges représentées en 222 au nombre de deux sont solidaires de la pièce 186, - elles sont engagées dans des encoches diamétralement opposées prévues dans les éléments supports de matrice 212 et 166, cette disposition étant telle que lors de l'ouverture du moule, la pièce 186 et le coupepaille 189 qui en est solidaire, coulissent vers le bas pour provoquer le dégagement de l'élément de boîte (fond ou couvercle) comme on le décrira plus loin en se référant aux fig. 9, 10A et 10B.
La fig. 7C montre, à très grande échelle les positions relatives des poinçons et de la matrice, la matière plastique ayant été injectée dans le moule fermé. On a désigné sur la fig. 7C, par R le rayon du congé du poinçon 192 et par r le rayon du congé de la matrice 210. On a montré en coupe, noyés dans la matière plastique, les brins de paille de la couche interne 510 et de la couche externe 511 qui cisaillés entre les rebords affûtés 190 et 211, s'étendent jusqu'à la base de la jupe de la boîte qui est obtenue au moyen de la matière plastique moulée dans le dégagement 195 prévu dans la pièce 189 solidaire de la pièce 186. On conçoit qu'une telle disposition permet un bon enrobage des extrémités des brins de paille.
Lors de la réalisation d'un couvercle, la partie de jupe réalisée dans le dégagement 195 n'existe pas comme on le verra dans la description qui va suivre du moule de la fig. 9 utilisé pour fabriquer des couvercles de boîtes.
Les pièces de la fig. 9 qui sont semblables à celles des fig. 7A et 7B ont été désignées par les mêmes repères. Pour différencier l'élément supérieur du coupe-paille, le poinçon et la matrice du moule de la fig. 9, on a désigné ces derniers par de nouveaux repères qui sont: 289 pour l'élément de coupe-paille solidaire de la plaque 186, 292 pour le poinçon, 310 pour la matrice, 311 pour son rebord affûté, le rebord affûté de la partie supérieure 289 du coupe-paille étant désigné par le repère 290. Comme le montre la fig. 9, la hauteur du poinçon 292 destiné à la fabrication des couvercles de boîtes étant plus petite que celle du poin çon 192 destiné à la fabrication des fonds de boites, on n'a pas jugé nécessaire de conserver l'utilisation des colonnes de guidage 220 dans le moule de la fig. 9.
On a montré aux fig. 10A et 10B des coupes partielles agrandies de la moitié gauche du moule représenté à la fig. 9, la fig. 10A représentant ce moule en position de fermeture et la fig. 10B le même moule au début de son ouverture.
Si l'on considère plus spécialement la fig. 10A, on voit que le pot d'injection 85 qui contient de la matière plastique fondue sous l'action des résistances chauffantes qui l'entourent a injecté après enfoncement de son clapet engagé dans le tronc de cône 18 partie inférieure de la tige 87 formant piston commandée par le vérin de pot d'injection et dont l'objet est de comprimer la matière plastique dans le pot d'injection. On a représenté en 80, engagée dans la barre transversale 34 de la genouillère, la partie inférieure de la pièce qui coulisse dans le tube 66 de la fig. 1 et en 88 l'alésage -dans lequel coulisse l'extrémité de la tige 87.
Le pot d'injection selon la variante des fig. llA, 11B, 12 et 13 comporte un corps 340 qui (comme l'était le pot 85) est entouré d'une gaine 341 qui en assure le chauffage au moyen de résistances électriques. Un perçage axial 342 prévu dans le corps 340 prolonge le perçage 88 de la pièce 80.
Sensiblement à mi-hauteur du corps 340, le perçage axial 342 se ramifie en trois perçages divergents 343 qui débouchent dans la partie inférieure tronconique du corps 340 par des orifices filetés 344 dans lesquels sont vissés des éléments tubulaires filetés 345 contre la face inférieure desquels sont appliqués les olives 336 précitées par l'intermédiaire d'une bague annulaire 347, elle-même pourvue extérieurement de moyens chauffants tels que résistances électriques 348. C'est le rebord central 349 de la pièce annulaire 347 qui applique, par l'intermédiaire d'un joint 350, la partie supérieure de l'olive 336 contre la pièce 345 vissée de façon étanche par le filet 344 dans le corps 340.
La pièce tubulaire 345 comporte un alésage central dans lequel est monté un tube 352 percé d'un trou central et de six trous périphériques, dans l'exemple représenté, et dont l'extrémité supérieure 353 est de forme conique. Les orifices ménagés dans le tube 352 permettent le passage de la matière plastique provenant successivement des per çages 88-342 et 343 vers l'olive d'injection 336.
L'olive 336 est alésée intérieurement cylindrique et sa partie inférieure comporte un usinage conique dont le sommet correspond à l'orifice d'injection de l'olive.
Guidée dans le perçage central de la pièce cylindrique 352 est prévue une tige 360 dont l'extrémité porte une bille sphérique 361 elle-même prolongée coaxialement à la tige 360 par une pointe 362 pouvant passer à travers l'orifice du cône terminal de l'alésage central de l'olive 336. L'ensemble constitué par la tige 360, la bille 361 et la tige 362 constitue l'élément mobile de clapet assurant l'étanchéité de l'olive d'injection lorsque la matière plastique sous
pression applique la bille contre le siège conique
constitué par la paroi interne inférieure de l'olive.
On conçoit que la partie mobile 360, 361, 362 du
clapet dégage l'orifice d'injection de l'olive 336 lors
de l'application d'une poussée vers le haut exercée
sur la pointe 362.
Le fonctionnement du moule représenté aux fig.
llA, 11B, 12 et 13 se distingue de celui des moules
représentés aux fig. 7A, 7B, 7C, 9, 10A et 10B en
ce qu'il n'est pas nécessaire de prévoir l'élimination
d'une carotte avec un tel moule. On comprend très
bien ce fonctionnement en considérant tour à tour
les fig. 11A qui représentent le moule fermé et la
fig. 11B qui représente le moule ouvert.
En considérant la fig. 11B, on voit que lors de la rétraction du piston du vérin 150, la tige 164 et sa platine 166 ont entraîné vers le bas la pièce 331 formant support de poinçon et le poinçon 330 proprement dit qui en est solidaire grâce aux vis 370 lors de la descente du contre-poinçon 331 et du poinçon 330, le moulage de fond de boîte 501 est resté sur le poinçon 330 en raison du retrait de la matière plastique lors de sa solidification.
Au cours de la descente, la pièce annulaire 332, formant la partie inférieure du coupe-paille, est restée suspendue à l'extrémité des tiges 362, prévues à cet effet, qui traversent la pièce 332 et empêchent sa descente au-delà de la position dans laquelle elle est représentée sur la fig. 11B. Pour éviter que l'ensemble fond de boîte 501 et pièce 332 ne reste collé dans la matrice au cours de l'ouverture du moule, on a prévu une liaison au moyen de vis 364, passant librement dans la pièce formant contre-poinçon 331, qui sont solidaires de la plaque annulaire 332.
On voit que, grâce aux détails de construction qui viennent d'être décrits, le moule étant ouvert, il est facile de s'emparer de la boîte 501 qui se présente au-dessus de la pièce 332 lorsque le moule est ouvert.
Si l'on considère le procédé de fabrication décrit succinctement dans le préambule ci-dessus, on constate que, partant de paillons préalablement organisés en deux couches croisées, et pressés à chaud, sous atmosphère humide, on exécute la fabrication en plusieurs temps qui sont les suivants - le premier temps de fabrication consiste en la
fermeture du moule au cours de laquelle a lieu
le formage de la paille suivi de son découpage; - le deuxième temps, en fin de fermeture du moule,
comporte la compression independante du fond
en paille qui ne doit pas être enduit de matière
plastique.
Au cours de ce deuxième temps,
comme on le verra plus loin, a lieu la compres
sion de la matière plastique dans le pot d'injec
tion qui se- trouve alors verrouillé en position
haute et qui n'est donc pas en contact avec le
moule dont on veut éviter l'échauffement, comme
on l'a vu plus haut, afin de ne pas rôtir la
paille; - le troisième temps consiste en l'injection de la
matière plastique dans le moule, après verrouil
lage dudit moule. Cette injection rapide étant
exécutée par commande du clapet inférieur ou
des clapets inférieurs du pot d'injection; - le quatrième temps consiste en l'ouverture du
moule par retrait du vérin de fermeture de moule,
laquelle ouverture est accompagnée de la remon
tée du vérin de pot d'injection et, bien entendu,
du retrait du vérin du coin de verrouillage.
En
même temps, on procède le cas échéant, à l'éli
mination des carottes.
On comprendra mieux le fonctionnement de la presse en se rapportant aux fig. 16A, 16B et 16C qui représentent schématiquement les éléments essen tiels de ladite presse et le circuit d'alimentation des vérins qui mettent ces éléments en action.
Dans le mode de réalisation décrit, qui est représenté notamment à la fig. 1, la machine comprend deux presses associées destinées respectivement à la fabrication de fonds et de couvercles de boîtes. Ces deux presses sont commandées en parallèle par des vérins dont l'alimentation en fluide sous pression et la mise à la bâche à huile sont assurées à travers les deux robinets 115 et 116. Le fonctionnement des deux presses étant identique, on n'a représenté schématiquement sur les dessins des fig. 16A, 16B et 16C que le circuit d'alimentation et les éléments essentiels d'une des deux presses, à savoir celle qui se trouve à droite sur le dessin de la fig. 1.
On a représenté sur les fig. 16A, 16B et 16C, en trait double, les canalisations recevant du fluide sous pression (de l'huile par exemple) provenant de la pompe (non représentée) du circuit de fluide et en trait double garni de pointillés les canalisations qui retournent à la bâche. Comme le montrent clairement les fig. 16A, 1 6B et 16C, on utilise les robinets 115 et 116 qui ont été décrits plus haut pour assurer la commande des vérins.
Le robinet 115 permet la commande du vérin constitué par le cylindre creux 66 et le piston 81 prévu sur la pièce 80 dont est solidaire le pot d'injection 85, alors que le robinet 116 assure, en parallèle, l'alimentation ou la mise à la bâche du vérin 46 (qui commande par l'intermédiaire de sa tige piston 44 le système à genouillère 31 et 33 agissant entre la plaque supérieure 20 et le pot d'injection 85 par l'intermédiaire de la barre transversale 34) le vérin 150 de fermeture ou d'ouverture du moule et le vérin 173 commandant les mouvements du coin 177.
La fig. 1 6A montre la presse sensiblement dans la position qu'elle occupe à la partie droite de la fig. 1. Le moule est fermé, le vérin 150 ayant son piston en position haute, verrouillé par le coin 177 poussé vers la gauche de la fig. 16A par le piston du vérin 173. La pression est appliquée également sur les pistons des vérins 46 et 76 pour provoquer la descente du pot 85 et l'injection de matière plastique lors du contact du clapet dudit pot 85 avec le moule mais le fait qu'une autre pression soit appli quée à la base du vérin 66 (à travers le robinet 115) empêche l'action des vérins 46 et 66 et le pot est maintenu en position haute bien que le moule soit en position fermée et verrouillée. Dans le cas de la fig. 16A, les deux leviers de commande des robinets 115 et 116 sont en position basse tous les deux.
Une inversion de la position du robinet 115, c'est-à-dire un soulèvement de son levier provoque la mise à la bâche de la partie inférieure du vérin 66 de telle sorte que ce vérin ne s'oppose plus à l'action des deux vérins 76 et 46 mais agit dans le même sens que ces derniers et qu'il en résulte une descente rapide du pot 85 suivie de l'injection de matière plastique dans le moule. La fig. 1 6B montre la position des éléments de la presse après descente du pot 85.
Pour provoquer l'ouverture du moule, il suffit de changer la position de chacun des robinets 115 et 116 respectivement. Les robinets 115 et 116 étant respectivement en position basse et en position haute comme le montre la fig. 16C, on commande, par le vérin 76, la remontée de la tige qui comprime la matière plastique dans le pot; par le vérin 66, la remontée du pot lui-même, cette remontée étant accompagnée du pliage de la genouillère réalisé au moyen du vérin 46; dans le même temps, le vérin 173 s'est rétracté et, le coin 177 ayant dégagé l'espace situé en dessous de la tige 168 inférieure du piston du vérin 150, le moule a pu s'ouvrir.
Les éléments de la presse se trouvant dans la position dans laquelle ils sont représentés à la fig.
16C, on conçoit qu'il suffira d'abaisser le levier du robinet 116 pour amener le circuit et les vérins qu'il alimente dans la position où ils sont représentés sur la fig. 16A.
n est évident que la description ci-dessus du fonctionnement qui a été donné à l'occasion du pot 85 est valable dans le cas où ce pot 85 est remplacé par le pot 340 qui réalise l'injection au moyen des trois olives 336.
On a représenté, respectivement aux fig. 14 et 15, un couvercle de boîte 500 et un fond 501 réalisés au moyen de la machine décrite.
Au couvercle 500, on voit très bien les deux couches 502 et 503 de brins de paille croisés et l'on voit que la partie centrale 504 est exempte de matière plastique. On aperçoit également, à l'extrémité de la paroi verticale 505, dans laquelle se trouvent noyés les brins de paille, le rebord 506 réalisé au niveau de l'extrémité desdits brins de paille.
Au corps de boîte représenté à la fig. 15, on voit qu'au-dessus d'un bourrelet 507, analogue au bourrelet 506 du couvercle de boîte 500 de la fig. 14, est prévue une jupe en matière plastique 508 exempte de paille.
Dans les fig. 14 et 15 comme d'ailleurs dans la vue agrandie partielle de la fig. 7C on a supposé l'utilisation de paillons comportant deux couches de paille croisées. Il y a lieu de signaler que des essais satisfaisants ont été effectués avec une couche unique de brins de paille parallèles entre eux. On notera d'ailleurs que rien ne s'opposait, de même, à l'utilisation d'un nombre de couches de paille supérieur à deux, ce qui pourrait présenter un certain intérêt dans le cas de l'utilisation de brins de paille ou analogues de très petites dimensions.
On n'a pas décrit ici, en détail, le mode de préparation des paillons utilisés. Ces paillons peuvent être préparés par tout moyen convenable, par collage ou par couture de leurs bords extérieurs, lesdits bords étant espacés les uns des autres naturellement d'une distance supérieure au diamètre des couteaux du coupe-paille.
REVENDICATIONS
I. Boîte d'emballage pour produits alimentaires, notamment pour fromages, caractérisée en ce qu'elle
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