Brevet FR2201958A1 — publié le 19740503

La présente invention a pour objet une machine pour la fabrication continue d'emballages à alvéoles à partir dtune ou plusieurs feuilles ou bandes en matière thermoplastique et ce, par thermoformage et soudure de celles-ci. Il existe déjà plusieurs machines destinées à assurer une telle fabrication.Cependant ces machines sont particulièrement complexes et coûteuses. Par ailleurs les cadences de fabrication sont relativement lentes. Enfin dans de nombreux cas les emballages réalisés ne donnent pas entière satisfaction. C'est pourquoi la machine selon l'invention est conçue pour éviter ces divers inconvénients. A cet effet elle comprend, en combinaison - des moyens d'entratnement assurant par intermittence l'a- vance simultanée des deux bandes de matière thermoplastique l'une contre l'autre - des mâchoires de formage comportant des empreintes complémentaires aptes à former les alvéoles désirées en assurant toutefois la formation d'un canal d'entrée dans chacune d'elles sur l'un des bords des deux bandes;; - des moyens de commande provoquant par intermittence le serrage de ces deux mâchoires de part et d'autre des deux bandes pendant chaque période d'arrêt de celles-ci - une série d'ajutages mobiles d'insufflation d'air disposés entre les deux bandes en regard de la zone des mâchoires correspondant aux canaux d'entrée dans les alvéoles - et des moyens de dégagement des ajutages d'insufflation d'air hors des alvéoles après réalisation de celles-ci. Dans une forme de réalisation avantageuse de cette machine, les ajutages d'insufflation d'air sont disposés les uns à la suite des autres sur une chaîne ou autre support souple similaire fermé sur lui#menme et dont un brin est disposé parallèlement et à proximité des mâchoires de formage, ce support mobile étant entraîné en mouvement par intermittence en synchronisme avec le mouvement des deux bandes. Ainsi les ajutages mobiles accompagnent celles-ci dans leur mouvement après qu'ils aient été placés entre elles. Cependant après achèvement de la fabrication de chaque emballage, ou groupe d'emballages, les ajutages correspondants sont dégagés de ceux-ci et reviennent ensuite en arrière pour la fabrication d'un nouveau groupe d'emballages. Selon une autre caractéristique de la présente machine,celleci comprend, en amont des deux mâchoires assurant la mise en forme définitive, d'autres machoires destinées à préparer en quelque sorte cette opération en assurant une première déformation appropriée des parties correspondantes des deux bandes en matière thermoplastique, puis leur soudure à l'endroit des zones de contact séparant les alvéoles. Cependant d'autres particularités et avantages de la présente machine apparaîtront au cours de la description suivante d'un exemple de réalisation de celle-ci. Cette description est donnée en référence au dessin annexé à simple titre indicatif, et sur lequel La figure 1 est une vue schématique en élévation de côté de la présente machine, dont certains organes ne sont toute fois pas représentés pour une meilleure compréhension du dessin La figure 2 en est une vue en coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1 Les figs.3 & et 3B correspondent aux deux moitiés d'une vue en coupe horizontale suivant la ligne III-III de la figure 2, ces deux figures devant être raccordées selon la ligne A et B;; Les figs. 4 et 5 sont des vues partielles en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3B, représentant les mâchoires cor respordantes, respectivement en position d'ouverture et en position de fermeture pendant le thermoformage des alvéoles; La figure 6 est une vue partielle, en élévation de côté et en coupe longitudinale, du dispositif commandant les ajutages mobiles pour effectuer l'insufflation d'air dans les alvéoles, puis le dégagement de es ajutages hors de celles-ci; La figure 7 est une vue partielle en coupe selon la ligne-VII-VII de la figure 6; La figure 8 est une vue en perspective représentant un groupe d'em ballages fabriqués au moyen de la présente machine. Comme déjà indiqué, celle-ci est destinée à assurer la fabrication continue d'emballages à alvéoles à partir des deux bandes 1 en matière thermoplastique. Ceux-ci peuvent consister par exemple en des emballages 2 de suppositoires pharmaceutiques comportant chacun quatre alvéoles 3 contenant sn tel sup#os#toire. Cependant il est bien évident que es alvéoles de ces emballages pourraient être destinés pour contenir tous autres produits, par exemple des comprimés ou dragées pharmaceutiques, ou des articles cu produits de nature tout à fait différerte. La présente machine est conçue de façon que la réalisation des alvéoles 3 et la soudure des deux bandes 1 dans les zones séparant celles-ci soient effectuées en faisant défiler ces deux bandes selon une trajectoire horizontale alors qu'elle sont placées verticalement l'une contre l'autre. les deux bandes 1 sont donc ame- nées dans une telle position à l'extrémité amont A de la présente machine, puis elles sont entraînées dans celle-ci au moyen d'mise série de pinces 4 entre lesquelles le bord inférieur 5 de ces deux bandes vient automatiquement s1engager. Les pinces 4 sont disposées les unes à la suite des autres sur une chaîne 6, ou autre support flexible approprié, qui est fermé sur lui-m#me. L'une de extrémités de ce support passe sur une roue dentée de renvoi 7, tandis que son extrémité opposée est engagée sur une roue dentée d'entraînement 8. Les arbres de ces deux roues sont portés par le bâti fixe 9 de la machine, l'arbre de la roue 8 étant évidemment accouplé avec des moyens d'entratnement appropriés. La disposition de la chaîne 6 est telle que son brin supérieur s'étend parallèlement et à peu de distance des différents postes successifs de travail de la machine. Ceux-ci sont matérialisés par une série de mâchoires de formage disposées les unes à la suite des autres selon la trajectoire impartie aux deux bandes 1. Ces mâchoires sont désignées par les références générales 10 et elles sont montées sur des doigts horizontaux portés par deu barreaux il, des ressorts 12 étant interposés. Ces deux barreaux sont euxmêmes fixés sur les extrémités supérieure s de deux paires de leviers 13 qui s'articulent, en un point intermédiaire de leur longueur, autour d'un axe horizontal fixe 14. les extrémités inférieures de ces leviers sont pourvues de galets 15 placés au contact d'une came rotative 16 susceptible de commander, par tnter- mittence, le rapprochement des extrémités supérleures de ces leviers (voir figure 2), puis de permettre entre-temps leur -écarte- ment. Cette came est portée par un arbre 17 accouplé avec les or ganes dsentraSnement prévus dans cette mac1#ine,ainsi qu'il sera expliqué par la suite. Les diverses mâchoires 10 prévues les unes à la suite des autres le long de la traJectoire des deux bandes 1 ont des fonctions différentes. En un point intermédiaire de la longueur de la r#chine, par exemple à peu près en son milieu, il est prévu une paire de mâchoires 10a qui ont pour fonction d'assurer la mise en forme définitive de chaque emballage. Ces deux mâchoires sont précédées en amont par plusieurs autres paires de mâchoires 10b, 10c, 10d, 10e et 10f , lesquelles ont pour role de préparer cette mise en forme. Ces mâchoires comportent toutes des moyens de chauffage des deux bandes 1.Mais les màchoires de formage 10a son#t également suivies par une série d'autres paires de mâchoires similaires 10g, 10h et lOi ayant pour fonction de maintenir en forme les alvéoles des emballages pendant le refroidissement des deux bandes 1. Even- tuellement d'autres maAchoires similaires peuvent etre prévues à la suite pour#maintenir en place les emballages pendant l'introduc- tion des produits à emballer dans les alvéoles. Les mâchoires de formage 10a comportent des empreintes complémentaires 18 constituant, après réunion de ces deux mâchoires, des cavités ayant la forme des alvéoles 3 à réaliser. Cependant à leur extrémité supérieure les empreintes 18 se poursuivent par une rainure semi-cylindrique 19 débouchant dans le haut, donc à l'endroit des bords supérieurs des deux bandes 1 (voir figure 8) Après réunion des deux mâchoires 1Oa, ces rainures forment des canaux verticaux, qui sont destinés à former dans les deux bandes 1 autant de canaux 20 susceptibles de permettre ultérieurement le remplissage des alvéoles 3. Bien entendu le nombre des empreintes 18 prévues dans les deux mâchoires 10a correspond au nombre d'alvéolesà à réaliser sur chaque emballage, en l'occurrence quatre dans l'exemple représenté. Entre les mâchoires situées en amont, il est prévu deux contreplaques fixes 21 qui peuvent être constituées par une pièce d'un seul tenant. L'agencement est tel que les deux bandes 1 défilent chacune entre l'une de ces contre-plaques et l'une des deux séries de mâchoires 10f, 10e , lOd,(voir fig. 3A). Dans la position de serrage de ces trois 1#achoires,chacune de ces bandes se trouve serrée entre la contre-plaque correspondante et la mâchoire en regard. les deux mâchoires amont 10f présentent une série de plages 22 destinées à assurer un chauffage des zones de la partie correspondante des deux bandes 1 qui se trouvent situées à l'emplacement prévu pour les alvéoles 3. Ces plages sont séparées par des gorges 22a susceptibles d'éviter un chauffage des bandes 1 aux endroits correspondants afin que ces deux bandes conservent une raideur suffisante pour éviter tout risque d'affaissement tel qu'il pourrait se produire dans le cas d'un chauffage sur toute la surface des parties correspondantes. les deux séries des mâchoires 10e et 10d, situées en aval des précédentes, ont pour fonction d'assurer une pré-déformation des zones des parties correspondantes des bandes 1 qui correspondent aux alvéoles. A cet effet, ces deux séries de mâchoires comportent des empreintes 18e et 18d similaires aux empreintes 18 des machoires de formage 10a, mais moins profondes que celles-ci, Cependant la profondeur des empreintes 18d est plus grande que celle des empreintes 18e. En regard de ces empreintes, les deux contre-plaques 21 présen tent elles-mêmes des ondulations saillantes 21e et 21f, dont la section présente le même profil que celles-ci. Ainsi lorsque les mâchoires 10e et 10d sont en position de fermeture, comme représenté sur la figure 3A , les parties correspondantes des bandes se trouvent déformées, ce qui réalise une ébauche des alvéoles prévus. il convient de noter que les empreintes 18e , 18d des mâchoires 10e, 10d comportent des rainures 22e, 22d similaires aux rainures 22a. Du reste ces rainures ont également pour but d'éviter un chauffage des parties correspondantes des deux bandes 1 aux endroits en regard, afin d'éviter tout risque d'affaissement de celles-ci durant leur déplacement en avant. Du côté aval, les contre-plaques 1 s'arrêtent à la ligne de séparation entre les mâchoires 10d et les mâchoires 10c qui leur font suite.Celles-ci sont destinées à servir d'intermédiaires avec deux mâchoires 10b susceptibles d'assurer la soudure des deux bandes entre les alvéoles. A cet effet, les faces en regard des deux maAchoi res 10c sont inclinées de façon à rapprocher les deux bandes 1 l'une de l'autre. Comme les précédentes mâchoires, celles-ci comportent des gorges 22c destinées à éviter le chauffage des deux bandes entre les alvéoles. Par contre, les mâchoires suivantes lOb présentent des plages 23 de soudure entre les emplacements réservés aux alvéoles. A lten- droit de ceux-ci, ces mâchoires comportent des empreintes l8b, similaires aux empreintes 18 des mâchoires de formage lova. Les plages 23 entourent complètement ces empreintes, de sorte que lors de la fermeture des deux mâchoires lOb les bandes 1 se trouvent soudées sur toute leur surface, à l'exception des emplacements des alvéoles. En regard du bord supérieur de ces différentes mâchoires, il est prévu une série d'ajutages 24 d'insufflation d'air. Cependant ceux-ci ne jouent un r81e effectif qu'à l'endroit des mâchoires 10a assurant la mise en forme finale. Ces ajutages sont répartis par groupe de deux et montés coulissants dans des supports 25 fixés les uns à la suite des autres sur une chaîne 26 fermée sur elle-même et passant sur deux roues dentées 27 dont l'une au moins est motrice. Le brin inférieur de la trajectoire impartie au support 25 des ajutages 24 s'étend ainsi parallèlement et à peu de distance des må- choires de formage 10. Les extrémités internes des deux ajutages 24 d'une même paire sont fixées sur une tête commune 28. Celle-ci comporte un canal intérieur 29 qui se subdivise en deux branches pour aboutir aux deux ajutages correspondants. Un boîtier de distribution 31 est destiné à s'appliquer sur les deux têtes 28 des ajutages utilisés pour la fabrication d'un emballage entre les mâchoires 10a. Ce boîtier présente un canal intérieur 30 dont les sorties comportent des joints appropriés 32, tandis qu'une canalisation 33 d'alimentation en air sous pression est branchée sur son entrée. Le boîtier 31 est mobile dans le sens vertical. A cet effet il est fixé sur une crémaillère 34 engrénant avec un pignon 35 dont l'axe 36 est solidaire de l'une des extrémités d'une bielle 37. L'extrémité opposée de celle-ci s'articule en 38 sur l'extrémité supérieure d'une autre bielle 39, dont l'extrémité inférieure s'articule en 40 sur un levier 41 monté articulé autour d'un axe fixe 42 et dont le pivotement est commandé par une came rotative. L'extrémité supérieure de la bielle 39 commande, par l'intermédiaire d'une biellette 49, un autre pignon denté 50 engrènant avec une seconde crémaillère verticale 51. Celle-ci porte à son extrémité inférieure une glissière 52 destinée à recevoir la tête 28 des ajutages 24. A sa position inférieure cette glissière comporte des rebords 53 qui se trouvent ainsi placés au-dessous des épaulements 54 formés par les tetes 28.Dans ces conditions, lors du relèvement de la glissière 52, ces rebords 53 viennent saisir les tettes 28 pour les relever, ce qui provoque le dégagement des ajutages 24 en dehors des canaux d'eritrée pour les relever comme il sera décrit par la suite, Les moyens d'entralnement des deux bandes 1 sont agencés de façon à entraîner celles-ci par intermittence. il en est de meme pour les moyens d'entraînement des supports 25 des ajutages 24 qui sont accouplés avec eux. Quant à l'arbre 17 de la came 16, il tourne en synchronisme de façon à commander le rapprochement des må- choires 10 durant la période d'arrêt des deux bandes 1, et ce, par l'intermédiaire des deux leviers 13 commandés par la came 16.Le pas d'avance est égal à la longueur de chaque emballage à réaliser, de sorte que chaque partie correspondante des deux bandes 1 subit successivement les différentes opérations prévues dans les diverses mâchoires de travail pendant chaque période d'arrêt. Pendant l'avance des deux bandes, les extrémités libres des ajutages 24 viennent s'engager entre elles du côté amont dans l'espace compris entre les contre-plaques 21, comme cela apparaît clairement sur les figures 1 et 3A. Une rampe fixe 55 est du reste prévue à proximité de la roue dentée amont 27 pour repousser la tête 28 des ajutages 24 afin que les extrémités libres de ceux-ci fassent saillie au maximum vers l'extérieur au moment de leur engagement entre les deux bandes 1. Ces ajutages accompagnent ensuite ces deux bandes dans leur mouvement intermittent. A l'endroit des mâchoires de soudure lOb, les ajutages correspondants se trouvent emprisonnés entre cellesci. Lorsqu'ils arrivent ensuite entre les mâchoires de formage,ils sont situés exactement en regard des rainures 19 destinées à réaliser les canaux d'entrée 20 des alvéoles. Ces ajutages permettent alors d'insuffler de l'air dans les différents alvéoles pour leur mise en forme définitive par thermoformage. A cet effet, le boîtier 31 d'alimentation en air sous pression est appliqué sur leurs têtes 28 à la suite d'un mouvement descendant. Celui-ci est commandé par le pignon 35 engrènant avec la crémaillère 34. La rotation de ce pignon est elle-m#me assurée par le levier 41 au moyen de deux bielles 39 et 37. Le pivotement de ce levier est assuré, avec le synchronisme voulu, par le dispositif décrit précédemment. Dès que le boîtier de distribution 31 est appliqué sur les têtes 28, un jet d'air comprimé se trouve envoyé par la caralisation 33. Ceci assure donc la déformation des bandes 1 dort les parties orrespondantes sont amenées a épouser la forme des empreintes 18. Des moyens de refroidissement appropriés sont associés aux mâchoires RCa, ou éventuellement incorporés à l'intérieur de celles-ci pour assurer la stabilisation de la matière des bandes 1 dans la forme correspondante. Lorsque cette opération est achevée, les mâchoires îOa sont à nouveau écartées et l'emballage qui vient d'être réalisé est amené entre les mâchoires suivantes 10g . Dans celles-ci l'emballage subit un second refroidissement ayant pour effet de le stabiliser définitivement dans sa forme . Mais en meme temps les extrémités libres des ajutages 24 sont dégagées en dehors des canaux 20 d'entrée dans les alvéoles. Ce dégagement est assuré par le relèvement de la glissière 52 dont les rebords 53 saisissent alors les épaulements latéraux 54 des têtes 28 des ajutages. Le relèvement de la glissière 52 est lui#meAme commandé par engrènement du pignon 50 avec la crémaillère 51. Or ce relèvement s'effectue simultanément à la descente d'un boîtier de distribution 31 situé en amont et qui assure l'arrivée d'air à l'intérieur des alvéoles de l'emballage précédent. Après avoir été dégagés en dehors des alvéoles 3, de chaque emballage arrivant en regard des mâchoires 10g , les ajutages 24 se relèvent vers le haut du fait du passage de leur support 25 sur la roue dentée aval 27 et ce, pour revenir ensuite à nouveau à l'amont de la machine comme décrit précédemment. Quant aux emballages réalisés, ils peuvent ensuite passer entre d'autres mâchoires d'immobilisation similaires aux mâchoires îOa et 10g et qui ont pour but de les maintenir en place pendant certaines opérations complémentaires, par exemple pendant le remplissage des alvéoles et le refroidissement ultérieur des produits placés à l'intérieurde ces derniers.Nais ces postes ultérieurs de travail n'ont pas été représentés sur les dessins annexés. On obtient ainsi à la sortie de la présente machine une bande continue d'emballages qui se trouvent disposés les uns à la suite des autres. Pour séparer ces différents emballages, il suffit donc de fractionner ensuite cette bande par découpure effectuée selon les lignes transversales 56. Les emballages ainsi réalisés peuvent comporter des marques ou autres mentions 57, dont chacune apparatt très exactement en regard d'un alvéole 3.A cet effet les bandes 1 peuvent être amenées dans la présente machine au moyen d'un dispositif de régularisation tel que celui faisant l'objet de la demande de brevet précédemment déposée par le Demandeur le 2 Octobre 1972 sous le NO 72 34769 pour Dispositif pour régulariser les intervalles existant entre une série de signes rapportés sur une bande ou feuille continue. La présence d'un tel dispositif a alors pour effet d'assurer que chaque mention 57 se trouve bien placée en regard d'un alvéole 3. Du fait de sa conception la machine selon 11 invention est relativement simple et son prix de revient est beaucoup plus réduit que celui des machines actuellement utilisées pour des fabrications similaires. Par ailleurs cette machine regroupe les différents postes de travail nécessaires pour assurer la fabrication complète des emballages. Du reste la conception de cette machine permet même d'y ajouter les postes nécessaires pour des opérations complémentaires prévues telles que le remplissage des alvéoles 3 et le refroidissement ultérieur du produit placé dans ceux-ci.A ce sujet, il convient de noter que ceci ne peut pas être le cas dans les machines actuelles qui comprennent plusieurs postes de travail indépendants les uns des autres, entre lesquels les éléments d'emballages doivent subir des manutentions, ce qui cause des pertes de temps importantes et nécessite l'intervention d'une main-d'oeuvre appropriée. Par contre, la machine selon l'invention permet de réaliser dtune façon automatique toutes les opérations voulues. Enfin, il faut observer que cette machine permet d'obtenirdes emballages donnant entière satisfaction, notamment en ce qui concerne l'étanchéité des alvéoles réalisés et la solidarisation des deux bandes constituant les différents emballages. Ainsi qu'il a déjà été indiqué, cette machine peut etre utilisée pour la fabrication d'emballages à alvéoles destinés à contenir des suppositoires pharmaceutiques. Cependant elle peut également être employée pour la réalisation de tous autres types d'emballages à alvéoles pour contenir des produits et articles de nature diverse. D'autre part,il va de soi que cette machine n'est pas limitée au seul exemple de réalisation qui a été décrit à simple titre indicatif. En effet plusieurs dispositifs faisant partie de cette machine peuvent être remplacés par d'autres dispositifs ou mécanismes susceptibles de jouer le même rôle. REVENDICATIONS 1.- Machine pour la fabrication continue d'emballages à alvéoles les uns à la suite des autres à partir de deux feuilles ou ban des en matière thermoplastique par soudure et thermo-formage de celles-ci, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'en traînement assurant par intermittence l'avance simultanée des deux bandes l'une contre l'autre, deux mâchoires de formage comportant des empreintes complémentaires aptes à former les alvéoles désirés en assurant toutefois la formation d'un canal d'entrée dans chacune d'elles sur l'un des bords des deux ban des, des moyens de commande provoquant par intermittence le ser rage des deux mâchoires de part et d'autre des deux bandes pen dant chaque période d'arrêt de celles-ci, une série d'ajutages mobiles d'insufflation d'air disposés entre les deux bandes en regard de la zone des mâchoires correspondant aux canaux d'en trée dans les alvéoles, et des moyens de dégagement des ajuta- ges d'insufflation d'air hors des alvéoles après réalisation de celles-ci. 2.- Une machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux mâchoires assurant la mise en forme définitive sont précé dées par dtautres paires de mâchoires destinées à préparer cette opération, et notamment des mâchoires de chauffage préalable et des mâchoires aptes à assurer la soudure des parties correspon- dantes des deux bandes autour des emplacements prévus pour les alvéoles, ces diverses mâchoires étant rapprochées et écartées en même temps que les mâchoires de formage. 3.- Une machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les deux mâchoires assurant la mise en forme définitive sont suivies par une autre paire de mâchoires destinées à immobiliser chaque emballage réalisé et ce,pendant le refroidissement des deux bandes et le retrait des ajutages d'insufflation d'air, d'autres paires de mâchoires pouvant être prévues à la suite pour des opérations complémentaires. 4.- Une machine selon l'une des rev#endications précédentes,caracté risée en ce que les ajutages d'insufflation d'air sont dispo sés les uns à la suite des autres sur une chaîne ou autre élé ment souple similaire fermé sur lui-m8me et dont un brin est disposé parallèlement et à proximité des mâchoires de formage, ce support mobile étant entraîné en mouvement par intermittence en synchronisme avec le mouvement des deux bandes. 5.- Une machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que les ajutages sont fixés sur la chaîne, ou autre élément sou ple d'entraînement, par l'intermédiaire de supports à l'in térieur desquels ils peuvent coulisser, et les extrémités in ternes de ces ajutages portent une tête coopérant avec des moyens de poussée ainsi qu'avec un organe de préhension des tiné à assurer le dégagement des ajutages hors des emballages réalisés. 6.- Une machine selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un boîtier mobile de distribution, prévu en regard des mâchoires assurant la mise en forme définitive, s'applique sur les têtes des ajutages correspondants pendant cette opération pour assu rer leur raccordement avec une canalisation d'alimentation en air sous pression. 7.- Une machine selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que l'organe de préhension commandant le dégagement des aju tages hors de chaque emballage terminé, est prévu à la suite du boîtier de distribution et un même dispositif de commande assure à la fois l'application de ce boîtier sur les têtes des ajutages en service et l'écartement de ltorgane de préhension avec les ajutages engagés dans l'emballage suivant qui est terminé. 8.- Une machine selon la revendication 5 ou 7, caractérisée en ce que l'organe de préhension des ajutages a légager hors de cha que emballage consiste en une glissière comportant des rebords susceptibles de coopérer avec les épaulements formés par les têtes des ajutages. 9.- Une machine selon l'une des revendications 4 à 8,caractérisée en ce que les moyens d'entraînement des deux bandes en matière thermoplastique consistent en une série de pinces portées par un élément souple d'entraSnement fermé sur lui-même et dont un brin s'étend parallèlement aux mâchoires de formage en regard de leur bord inférieur,cependant que l'élément souple d'entrai nement des supports des ajutages d'insufflation est disposé par contre au-dessus de ces mimes mâchoires disposées les unes à la suite des autres.