Brevet FR2027590A1 — publié le 19701002

La présente invention concerne un procédé pour la fabrication continue d'un emballage en forme de parallélépipède et muni. de pattes d'extrémité, destiné à contenir notamment des liquides, constitué par un tube au moins recouvert d'une couche sur sa pa-5 roi intérieure, présentant une soudure longitudinale munie de lignes formant amorces de pliagë délimitant les arêtes de l'emballage et de ses .pattes ^extrêmes, pouvant,;)être déplacé selon un certain rythme de la valeur d'un tronçon de tube correspondant à l'emballage, et rempli de liquide. L'invention concerne en outre 10 une machine utilisable pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les jE-océdés connus, selon lesquels l'emballage en forme de parallélépipède est fabriqué à partir d'un tube en une seule passe de travail, ne sont pas satisfaisants, car notamment lorsqu'on travaille un tube constitué par une matière mince, par exem-15 pie "par du papier ou du carton mince,: il n'est pas facile de bien souder les emballages après qu'ils ont été repliés. Lorsqubn enfonce les petites parois de l'emballage par. les mâchoires con-formatrices se déplaçant perpendiculairement par rapport au tube ou pouvant pivoter par rapport au tube le long de trajets circu-20 laires, la paroi de l'emballage postérieure (en regardant le sens de déplacement du tube) et s'étendant perpendiculairement à ce sens, de même que les pattes extrêmes situées dans le plan de cette paroi étant formés en même temps, il se produit à proximité des pointes des pattes extrêmes des plis qui s'étendent sur toute 25 la bande du tube prévue pour recevoir la soudure transversale. Lorsqu'on effectue la soudure transversale, ces plis sont comprimés dans le sens transversal par les mâchoires de la machine à souder, mais les côtés de leurs plis contigus sont difficiles à souder ou même ne peuvent être soudés les uns aux autres, de 30 sorte que l'emballage n'est pas étanche aux liquides à ces endroits. En outre, du fait de ces plis, les mâchoires de soudure ne peuvent s'appliquer par une pression uniforme sur les parois du tube sur toute la longueur de la soudure à effectuer, de sorte que la soudure n'a pas la solidité désirable sur toute sa longuexr 35 et peut éclater lors d'une pression exercée sur l'emballage. Etait donné que la formation des plis se produit toujours au même endroit de l'emballage replié, les mâchoires ou les onglets de scel-lage et les zones isolantes pressées l'une contre l'autre sont toujours soumises à des contraintes au même endroit et se ferment 40 trop tôt. 69 42426 2 2027590 La fabrication en continu de ces emballages fabriqués en une seule passe de travail, selon laquelle l'emballage replié et - ï*- - ' • refermé est amené selon un Rythme déterminé de l'avance.du tube produite par le dispositif'^ de tronçonnage c£u tube, présente eur^ 5 eore Tin autre inconvéûiént qui'est souvent la Cause de perturbations sensibles. Du fait du transport de l'emballage adhérent encore au tube au dispositif de tronçonnage les moitiés de la paroi de l'emballage orientées vers le tube se mettent souvent en forme dé toit par suite du poids des'matières remplissant l'emballage 10 et de l'accélération ou du ralentissement du mouvementée l'emballage, de sorte que'l'emballagè est étiré0 De ce fait, une fois l'avance du tube terminée, la soudure ne se trouve pas à la place correcte par rapport au couteau du dispositif de tronçonnage de sorte que le sectionnement ne peut pas se produire le long de la 15 ligne médiane longitudinale de la soudure, et qu'il en résulte des soudures d'une largeur insuffisante et éclatant lors d'une pression exercée sur l'emballage ou même qui se déchirent. Le procédé tel que le prévoit l'invention et qui ne présente pas les inconvénients précités est caractérisé en ce - que, 20 dans le cas du premier tronçon de tube, (en considérant le sens de déplacement du tube) conformé obturé à son extrémité libre par une soudure transversale, la paroi de l'emballage antérieur (en considérant le sens de déplacement du tube), perpendiculaire à ce sens, est pliée avec les pattes extrêmes se trouvant dans 25 son plan, et en même temps la section de tube est conformée en forme de toit, les parois de la section de tube opposées parallèles à la soudure transversale convergent dans le sens opposé du mouvement du tube, la section de tube ainsi conformée étant obturée par la seconde soudure transversale, et l'emballage séparé 30 du tube et préconformé est plié pour réaliser un emballage en forme de parallélépipède. Suivant le procédé tel que le prévoit l'invention, l'emballage en forme de parallélépipède est fabriqué en deux passes de travail. Dans la première passé de travail, on ne plie que la pa-35 roi antérieure (en considérant le sens de déplacement du tube) perpendiculaire au tube, ses pattes extrêmes se trouvant dans son plan» Etant donné que l'autre,' c'est-à-dire la seconde paire de pattes n'est pas formée, la section du tube, après le pliage de la paroi antérieure avec les pattes extrêmes, du fait des lignés 40 de pliage formant amorces du poids du liquide, et des parois de 69 42426 3 2027590 tube se trouvant à faible distance, prend d'elle-même une forme de toit, sans que les outils conformateurs n'agissent sur les parois des tronçons de tube se trouvant en direction de l'axe du tube. 5 Mais, lors de cette mise en forme de la section du tube, la seconde paire de pattes n'étant pas encore formée, il ne peut pas se produire de pli dans la paroi du tube dans la région de la bande du tube à souder, de sorte que la soudure peut être exécutée parfaitement sur toute sa longueur avec la même pression 10 exercée par les mâchoires. C'est pourquoi le procédé.,objet de l'invention /permet avantageusement de travailler également un matériau mince destiné à former le tube. De même, la séparation de l'emballage préconformé peut s'effectuer de façon plus précise étant donné que sa forme en toit ne se modifie pas pendant le 15 transport ainsi que cela se produit dans le cas de l'emballage en forme de parallélépipède précédemment décrit» Lors de la seconde passe de travail, les parois étroites et la paroi supérieure de l'emballage préconformé se trouvant sur la paroi pliée au cours du premier stade de travail sont, pour réa-20 liser l'emballage en forme de parallélépipède, enfoncées de manière à former des parois planes, la paire de pattes de la paroi supérieure étant formée simultanément. La pression statique produite par le liquide enfermé dans l'emballage et se produisant au moment de ce dernier pliage apporte une aide précieuse, car 25 il sert d'appui intérieur et permet la formation.de bords ou d'arêtes tranchantes, notamment dans la partie supérieure de l'emballage . Lorsqu'on utilise pour fabriquer le tube un matériau particulièrement fort et épais, la pression du liquide s'exerçant con-30 tre les parois de l'emballage en formation peut, lors du pliage terminal faciliter la formation d'arêtes tranchantes lorsqué, suivant l'invention, on enfonce pendant le dernier pliage l'une des parois parallèles aux soudures transversales. Le procédé, objet de l'invention, peut être réalisé au mo-35 yen d'une machine dans laquelle le tube est conformé dans un dispositif de pliage disposé au-dessous d'un dispositif effectuent les soudures transversales. Suivant l'invention, cette machine présente, comme dispositif de pliage formant l'emballage préconformé, un premier dispositif de pliage, et faisant suite à cëbai-40 ci, un dispositif de pliage terminal servant à former l'emballage 69 42426 4 2027590 en forme de parallélépipède à partir de l'emballage préconformé, un dispositif de sectionnement éteint disposé au-dessous du premier dispositif de pliage et un poussoir étant disposé au-dessous de ce dispositif de sectionnement pour évacuer l'emballage préconfor-5 mé et séparé du tube et le pousser dans le dispositif de pliage final. Le premier dispositif de pliage ou de pliage initial présente, suivant une autre particularité de l'objet de l'invention^ deux plaques de support écartées l'une de l'autre et parallèles 10 aux deux mâchoires du dispositif de soudage transversal et comportant des parois intérieures convergeant vers le dispositif de soudage transversal, sur chacun des côtés desquelles est disposée une mâchoire conformatrice pouvant pivoter autour d'un axe prévu près du dispositif de soudage transversal et une plaque conforma-15 trice pouvant se déplacer sur un trajet circulaire, les mâchoires conformatrices recouvrant les côtés ouverts perpendiculaires au dispositif de soudage transversal et les plaques conformatrices recouvrant le côté ouvert parallèle au dispositif de soudage transversal, lors de la conformation de la section du tube. Grâce 20 aux parois d'appui, aux mâchoires conformatrices et aux plaques conformatrices, seules sont liées la paroi antérieure (en considérant le sens de déplacement du tube), perpendiculaire au tube et les pattes terminales se trouvant dans le plan de la paroi, mais ces éléments ne conforment nullement la section du tube en 2 5 forme de toit. Cette forme de toit, ainsi qu'il a été dit précédemment se réalise d'elle-même. Ces éléments ont en outre pour but de soutenir la section du tube préconformée pendant l'exécution de la soudure transversale et elle présente à cet effet une forme particulière. Suivant l'invention, les mâchoires conforma-JO trices peuvent présenter sur leur côté orienté vers les plaques d'appui des évidements en forme de toit, dont les arêtes supérieures divergent en direction du dispositif de soudage transversal. Le dispositif de pliage final plie l'emballage préconformé 35 pour lui donner sa forme de parallélépipède. A cet effet, il présente deux mâchoires conformatrices pivotantes disposées avec un certain écartement par rapport aux extensions longitudinales de la section transversale de l'emballage et une plaque conformatrice mobile. 40 Les dessins schématiques annexés montrent, à titre d'exemple 69 42426 5 2027590 non limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'in vention. Les fig. 1 et 2 sont des vues respectivement de face et de profil de l'emballage préconformé. 5 La fig. 3 est une vue en coupe transversale du dispositif de pliage Les fig. 4 et 5 et 6 et 7 montrent à plus petite échelle le dispositif de pliage initial et le dispositif de pliage final en coupe par la ligne IY-IV en fig. 3, la position ouverte étant 10 représentée sur les fig. 4 et 6 et la position de fermeture des dispositifs sur les fig. 5 et 7. La fig. 8 est une vue de profil montrant un autre mode de réalisation du poussoir. Le dispositif de pliage que montrent les fig. 3 et 7 fait 15 partie d'une machine destinée à la fabrication en continu d'emballages en forme de parallélépipèdes destinés à être remplis d'un liquide. Cette machine plie une bande de matière le long dfu» ne ligne médiane longitudinale, forme les amorces de pliage et soude les bords ouverts de la bande pliée au moyen d'un disposi-20 tif de soudure longitudinal. En aval de ce dispositif est placé un dispositif introduisant le liquide à emballer dans le tube ainsi formé et un dispositif permettant de souder les joints transversaux et sous lequel est prévu le dispositif de pliage, objet de l'invention. 25 Ce dispositif de pliage est constitué par un dispositif de pliage initial dans lequel la seetion 2 du tube est pliée pour prendre la forme de l'emballage préconformé 5 représenté sur les fig. 1 et 2 et par un dispositif de pliage final 4 dans lequel s'effectue le pliage de l'emballage préconformé 5 pour en 30 faire un emballage 6 Ainsi qu'il ressort de l'examen des fig. 1 et 2, seules ne sont pliées que la paroi 7 et les pattes extrêmes 8 de l'emballage préconformé 5 se trouvant dans le même plan. Dans le dispositif de pliage, la paroi 7 est la paroi antérieure de 35 l'emballage (en considérant le sens de déplacement du' tube) (flèche 9 en fig. 4). La paroi opposée à la paroi 7 n'est pas encore pliée, c'est-à-dire que ses moitiés 11, 12 formées par la soudure transversale 10, ne sont pas encore parallèles à la paioL 7, mais sont inclinées en forme de toit par rapport à la soudure 40 transversale. De même, les parois 13 et 14 sont inclinées l'une 69 42426 6 2027590 vers l'autre et convergent vers la soudure transversale, mais elles font entre elles un angle plus petit que les moitiés de parois 11,12, de sorte que la section longitudinale de l'emballage préconformé a à peu près la forme d'un toit de mansarde. En 5 conséquence, les parois 15»16 présentent un évidement allant en augmentant en direction de la soudure transversale 10. De ce fait, la soudure transversale et la soudure 17 se trouvant dans la paroi 16 et formées à partir de la soudure longitudinale du tube, est complètement étirée dans un plan et la soudure du joint 10 10 peut s'effectuer sans qu'il soit nécessaire de plier la matière constituant le tube, de sorte que cette soudure ou ce joint présente une étanchéité aux liquides parfaite. Le dispositif de pliage initial 1 présente deux plaques d'appui 18 et 19 disposées au-dessous des mâchoires 20 du dis-15 positif de soudage (représenté seulement partiellement) destinées à souder le joint 10 et sont écartées l'une de l'autre, cet écartement étant légèrement supérieur à la largeur de la paroi 7 de l'emballage 5 pliée dans le dispositif. Les parois intérieures 21,22 des plaques d'appui convergent dans le sens opposé 20 au mouvement du tube» Pour plier la paroi 7 de l'emballage et les pattes terminales 8, il est prévu^comme visible sur les fig. 4 et 5) sur les côtés des parois d'appui perpendiculaires aux mâchoires de soudage 20, des mâchoires conformatrices pivotantes 23, et sur le-côté des plaques d'appui ouvertes, parallè-25 les aux mâchoires de soudafee, des plaques conformatrices 24- pouvant se déplacer le long de pistes circulaires. Ces mâchoires conformatrices et ces plaques conformatrices recouvrent les côtés ouverts des plaques d'appui pendant le pliage de la paroi 7 et des pattes extrêmes 8. Les mâchoires conformatrices 23 présen-30 tent sur leur côté orienté vers les plaques d'appui des évidements 25 en forme de toit dont les arêtes supérieures divergent en direction des mâchoires 8 du dispositif de soudage transversal. Sur les parois de ces évidements prennent appui les parois 15,16 de l'emballage pendant que l'emballage préconformé prend forme. 35 Les extrémités d'appui des plaques conformatrices sont munies d'une fente 26 dans laquelle vient s'appliquer la soudure 27 obturant le tube. Lorsque le dispositif de pliage initial est ouvert (Fig0 4) les mâchoires conformatrices 23 qui se trouvent tout près et au-40 dessous des mâchoires de soudage 20 et 28 et les plaques 69 42426 7 2027590 conformatrices 24 guidées par les fentes 29 des fentes d'appui 18,19 pivotent vers l'extérieur jusqu'à ce que le tronçon de tube 2 puissectescendre entre les plaques d'appui® le mouvement des plaques conformatrices et des mâchoires conformatrices 5 les amenant en position de fermeture ou inversement est produit par un système de leviers 30 pouvant être réglé par l'intermédiaire de secteurs dentés 3*1 et de crémaillères.32. L'emballage préalablement plié est soudé au moyen des mâchoires de soudage 20 (cette soudure ou ce joint est désigné par 10 la référence 10) et descendu sar un poussoir 33 au rythme du mouvement du tube, puis séparé du tube par des couteaux 34, l'extrémité du tube se relevant sous l'effet du liquide qui continue d'affluer. Le poussoir 33 est coudé. L'une de ses branches constitue 15 une plaque formant socle 35 sur lequel l'emballage 5 est placé et qui présente une rainure 36 en vue de la réception d'un joint&e soudure 27» L'autre branche formant paroi d'appui 37 présente sur son côté orienté vers l'emballage un bossage 38 en principe en forme de calotte, dont la raison d'être apparaîtra 20 au cours de la description qui va suivre. Le poussoir déplace l'emballage 5 dans le dispositif de pliage final 4 qui est placé en amont d'un dispositif de transport 39 partiellement représenté. Ce dispositif de transport présente deux plaques 41 se déplaçant selon un mouvement de va-25 et-vient et commandées au rythme du mouvement du tube entre lesquelles passent les emballages 6,6" repliés en forme de parallé-lipipèdes par le dispositif de pliage final, le long de postes de fabrication (non représentés) placés les uns à côté des autres, les pattes terminales des emballages étant comprimées, appliquées l30 et collées aux parois de l'emballage. Les extrémités des plaques sur lesquelles sont reçus les emballages 6', 6" présentent des évidements 42 ouverts en direction du dispositif de pliage terminal. Le poussoir relié au mécanisme de mouvement du dispositif de transport par un système de levierj(non représenté) est engagé 35 dans l'évidement de la plaque inférieure 41 jusqu'à ce que l'emballage préconformé 5 soit, du fait que sa paroi 7 s'applique contre l'emballage 6', appliqué sur le socle 35 du poussoir et comprimé contre la paroi d'appui 37» Afin que le poussoir et l'emballage atteignent dette position désignée par 5' et 33' repé-40 sentés en traits mixtes, il est prévu un dispositif approprié 69 42426 8 2027590 pour régler la timonerie reliant le dispositif de transport au poussoiro Dans cette position, s'effectue le pliage définitif de l'emballage 5 se trouvant sur le poussoir constituant une partie du 5 dispositif de pliage final. Sur les rails de support 43 du dispositif de transport sont articulées les mâchoires conformatrices 44 présentant des surfaces de pression planes 45 et 46 é.t, pouvant pivoter perpendiculairement au rail de support agissent sur les parois 15»16 de l'emballàge. Simultanément, une plaque con-10 formatrice plane 47 pouvant se déplacer dans le sens indiqué p§r la flèche 9 appuie sur les moitiés de paroi 11,12. Les parois 15,16 et les parois 11,12 sont ainsi enfoncées et les pattes terminales 48 pliées et comprimées entre les mâchoires conformatrices 44 et la plaque conformatrice 47. Lors de la 15 conformation de l'emballage précomprimé pour en faire un emballage en forme de parallélipipède, il se produit, du fait du pliage des pattes terminales 48 une réduction de volume, de sorte que le liquide, ayant le même volume que l'emballage en forme de parallélépipède, exerce une pression sur la paroi formée par les 20 moitiés de paroi 11,12 et- sur les bords de l'emballage et leur donne la forme correspondant à celle représentée sur les figures. Cette pression facilite également le redressement des parois 13, 14 qui dès lors sont soutenues par l'emballage 6' se trouvant daœ le dispositif de transport et par la paroi d'appui 37 du pous-25 soir. La pression exercée par le liquide peut être encore renforcée par la surélévation 38 prévue sur la paroi d'appui 37 du poussoir, cette pression enfonçant la paroi 14 et réduisant ainsi le volume de l'emballage en forme de parallélépipède. Les mâchoires conformatrices 44 et la plaque conformatrice 30 47 du dispositif de pliage final peuvent être commandées mécaniquement par le mécanisme d'entraînement de la machine, ou indépendamment de ce mécanisme, par un vérin pneumatique 52. Le poussoir que montre la fig. 8 présente une plaque d'appui pivotante 49 qui, lorsqu'elle se trouve dans la position dans 35 laquelle elle s'est placée par pivotement sous l'action d'un ressort 50, s'applique contre la paroi 14 de l'emballage 5 une fois déposé. Lors de la conformation de l'emballage 5 dans le dispositif de pliage final, cette plaque d'appui pivote vers l'aile verticale du poussoir jusqu'à ce qu'elle vienne s'y appliquer. La plaque d'appui est également munie d'un bossage 51» Les détails de réalisation peuvent être modifiés sans s'é-40 carter de l'invention dans le domaine des équivalences techniques 69 42426 9 2027590 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication en continu d'un emballage en forme de parallélépipède et muni de pattes terminales, destiné notamment à contenir des liquides, à partir d'un tube recou- 5 vert d'une couche au moins sur sa paroi intérieure, présentant un joint de soudure longitudinal, muni de lignes formant amorces de pliage produites par pression en vue de la formation des arêtes de l'emballage et de ses pattes extrêmes, ce tube pouvant se déplacer de la valeur d'une section de tube correspondant à un 10 emballage, et rempli de liquide, caractérisé en ce que dans le premier tronçon du tube (en considérant son sens de déplacement) destiné â être transformé en emballage et obturé à son extrémité libre par un joint de soudure transversal, la paroi antérieure de l'emballage (en considérant le sens de déplacement du tube) per-15 pendiculaire à ce sens, étant pliée avec les pattes terminales se trouvant dans le même plan et étant conformée en toit, les parois de la section de tube opposées parallèles au joint de soudure convergeant dans le sens opposé au déplacement du tube, la section de tube ainsi conformée éteint obturée par le second joint 20 de soudure transversal et l'emballage préconformé, séparé du tube étant plié pour donner naissance à un emballage en forme de parallèle .pipède. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une des parois de l'emballage préconformé, parallè- 25 le au joint de soudure transversal, est repoussée vers l'intérieur lors du pliage définitif» 3. Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le tube est conformé dans un dispositif de pliage disposé au-dessous d'un dispositif de soudage 30 transversal, caractérisée en ce qu'elle présente, comme dispositif de pliage destiné à former l'emballage préconformé (5) un premier dispositif de pliage (1) et, à la suite de celui-ci en vue de former l'emballage (6) en forme de parallélépipède à partir de l'emballage préconformé, un dispositif de pliage final (4), un 35 dispositif de séparation (34) étant placé au-dessous du dispositif de pliage initial et, au-dessous de ce dernier un poussoir (33) étant prévu pour introduire l'emballage préconformé et séparé dans le dispositif de pliage finale 4. Machine suivant la revendication 5i caractérisée en ce 40 que le premier dispositif de pliage présente deux plaques d'appui 69 42426 10 2027590 (18,19) parallèles aux mâchoires (20) du dispositif de soudage transversal et écartées l'une de l'autre et présentant des parois intérieures (21,22) convergeant vers le dispositif de soudage transversal, sur chacun des côtés ouverts desquels est disposéè 5 une mâchoire conformatrice (23) pouvant pivoter autour d'un axe prévu à proximité du dispositif de soudage transversal et une plaque conformatrice (24) pouvant se déplacer selon un trajet circulaire, les mâchoires conformatrices recouvrant lors de la conformation de la section de tube les côtés ouverts perpendiculaires 10 au dispositif de soudage transversal et les plaques conformatrices recouvrant le côté ouvert parallèle au dispositif de soudage transversal. 5. Machine suivant la revendication 3 ou 4-, caractérisée en ce que les mâchoires conformatrices (23) présentent sur leur cô- 15 té orienté vers les plaques d'appui des évidements en forme de toit (25) dont les arêtes ou les crêtes divergent en direction du dispositif de soudage transversal. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5j caractérisé en ce que le dispositif de pliage final (4) pré- 20 sente, pour enfoncer les petits côtés latéraux de l'emballage préconformé (5) deux mâchoires conformatrices pivotantes (44) é-cartées des extensions longitudinales de la section de l'emballage et une plaque conformatrice déplaçable (47) pour enfoncer la paroi opposée à la paroi antérieure de l'emballage. 25 7» Machine suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que la paroi (37) cLu poussoir (33) coopérant avec l'emballage (5) devant être évacué présente un bossage (38) en principe en forme de calotte. 8. Machinefeuivant la revendication 7» caractérisée en ce 30 que lê poussoir présente une plaque d'appui (49) pouvant pivoter à l'encontre de l'action d'un ressort (50) et s'adaptant à l'inclinaison de la grande paroi latérale de l'emballage, préconformé^ cette plaque d'appui (49) portant un bossage (51).