Brevet FR2278578A1 — publié le 19760213

La présente invention se rapporte à une machine à emballer destinée à produire des emballages parallélépipédiques remplis et fermés en partant d'une bande de matériau d'emballage rigide, pliable et soudable, cette machine pliant longitudinalement la bande de matériau d'emballage, soudant l'un à l'autre les bords superposés de cette bande, remplissant du produit à emballer le tube ainsi formé et disposé verticalement, divisant ce tube par des soudures transversales pour former des emballages élémentaires présentant la frute de coussin, et transformant ensuite ces emballages élémentaires en emballages parallélépipédiques dans un dispositif de mise en forme, cette machine comprenant à cet effet un dispositif de soudage transversal disposé en position fixe le long du guidage du tube, un dispositif de coupe agencé au-dessous du dispositif de soudage transversal et un dispositif d'avance qui exerce son action au-dessus du dispositif de soudage transversal et fait descendre le tube par pas successifs égaux à une longueur d'emballage. Dans une machine de ce type qui est déjà connue, par exemple celle décrite dans le brevet britannique nO 1.133.194, la bande de matériau d'emballage ou le tube avance par pas successifs égaux à une longueur de bande ou de tube nécessaire pour former un emballage, sous l'action d'une paire de mâchoires animées d'un mouvement alternatif vertical. Etant donné que ce dispositif d'avance est agencé au-dessus du dispositif de soudage transversal, après l'ouverture de ce dispositif et au cours du pas d'avance consécutif, l'extrémité remplie du tube et les emballages élémentaires encore solidaires de cette extrémité, mais déjà fermés, pendent librement entre les organes travaillants hors de prise au niveau et au-dessous de ce dispositif de soudage. En raison des irrégularités de dilatation et de déformation du matériau d'emballage ou encore sous l'effet des ébranlements de la machine, il peut se produire que les mâchoires du dispositif de soudage transversal ne se placent pas exactement sur l'endroit préw du tube lors de chacun des coups qui suivent une perturbation. I1 en résulte une fluctuation irrégulière du volume des emballages. Par ailleurs, il peut se produire que les emballages ne soient pas acheminés en bonne position à la cisaille et au dispositif de mise en forme, de sorte que la ligne de coupe qui sépare deux emballages consécutifs se place dissymétriquement sur la soudure formée entre ces deux emballages et que les emballages élémentaires qui ont été séparés du tube parviennent au dispositif de mise en forme dans une position décalée, et qu'ils sont mal mis en forme. Le but de l'invention est de réaliser dans une machine du genre décrit plus haut des moyens de guidage appropriés pour guider l'extrémité du tube et les emballages élémentaires encore solidaires de cette extrémité, de maniere que ces emballages parviennent aux organes travaillants dans l'attitude correcte. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que la machine comprend, au-dessous du dispositif de soudage transversal, au moins deux paires de mâchoires dont la première fait descendre l'emballage élémentaire qui vient d'être fermé par une soudure transversale d'une hauteur d'emballage élémentaire et le guide en le serrant entre ces mâchoires, pendant une course d'avance du dispositif avance, tandis que la deuxième paire de mâchoires maintient cet emballage élémentaire en position fixe pendant que la première paire de mâchoires retourne à sa position de départ. Dans la machine suivant l'invention, les emballages élémentaires fermés par les soudures transversales du tube restent maintenus et guidés en bonne position, même pendant le temps au cours duquel le dispositif de soudage transversal et la cisaille ne sont pas en prise avec le tube ni avec les emballages élémentaires, notamment pendant l'avance du tube et des emballages élémentaires, de sorte que les inconvénients mentionnés plus haut ne risquent plus de se produire. La machine suivant l'invention est particulièrement bien appropriée pour travailler les bandes de matériaux d'emballage présentant des sillons qui se trouveront dans les arêtes de l'emballage parallélépipédique terminé. Dans une forme particulièrement avantageuse de réalisation de l'invention, la première et la deuxième paire de mâchoires sont agencées de manière à pouvoir décrire un mouvement alternatif vertical d'une amplitude égale à la hauteur d'un emballage élémentaire, et de telle manière que, pendant une course d'avance du matériau d'emballage, les deux paires de mâchoires serrent et guident l'emballage élémentaire qui vient d'être fermé par une soudure transversale supérieure tandis que, après la fin de la course d'avance, la deuxième paire de mâchoires continue à maintenir fixe l'emballage élémentaire qui vient d'être avancé jusqu'à ce que la première paire de mâchoires soit revenue à sa position de départ et ait saisi l'emballage élémentaire suivant. Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, la deuxième paire de mâchoires est fixe et commandée de manière à maintenir fixe l'emballage élémentaire qui lui a été amené précédemment par la première paire de mâchoires pendant que cette première paire remonte à sa position de départ ou position supérieure. Les mâchoires des paires peuvent avantageusement être divisées en plusieurs mors de manière à saisir un emballage élémentaire en plusieurs endroits. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue simplifiée en perspective représentant une machine pour la fabrication d'emballages parallélépipédiques - les figures 2 à 4 sont des vues simplifiées, en élévation de côté, qui représentent la machine de la figure I dans diverses phases du travail - les figures 5 à 7 sont des vues de profil simplifiées qui représentent un autre exemple de réalisation d'une machine pour la fabrication d'emballages parallélépipédiques. Une bande de matériau pour emballages rigideset soudables,par exemple une bande de carton revetu de polyéthylène, qui se dévide d'un rouleau d'alimentation, est pliée autour de son axe longitudinal pour former un demi-tube 2 et ce dernier passe sur deux rouleaux de renvoi 11, 12 qui le dirigent verticalement de haut en bas. Au-dessous du rouleau de renvoi 12 dans le sens de l'avance du demi-tube 2, est placé un dispositif 13 de soudage du joint longitudinal qui soude les bords superposés du demitube 2 de manière à donner naissance à un tube 3. Dans ce tube plonge un tuyau de remplissage 14 qui est introduit dans le demi-tube 2 par le côté ouvert de ce dernier au-dessus du niveau du dispositif de soudage longitudinal 13. Ce tuyau de remplissage 14 introduit continuellement le liquide à conditionner dans le tube 3 qui est fermé à son extrémité inférieure, pour remplir ce tube jusqu'à un niveau déterminé. Pour éviter que le tube 3 ne se gonfle trop fortement sous la pression du liquide, on prévoit deux plaques fixes 15 et 16, légèrement bombées, entre lesquelles le tube 3 est guidé et qui laissent libres les bords dè ce tube. Pour diviser le tube 3 en emballages élémentaires 4 qui seront ensuite séparés du tube 3 et transformés en emballages parallélépipédiques 5, on prévoit au-dessous du niveau des plaques 15, 16, à une distance au-dessous du dispositif de soudage longitudinal 13 à peu près égale à la hauteur de deux emballages élémentaires, un dispositif de soudage transversal 17 qui comprend deux mâchoires de soudage 18, 19, capables de se déplacer l'une par rapport à l'autre dans un plan horizontal et que l'on presse l'une contre l'autre de manière qu'elles se serrent sur le tube 3, pour former une soudure transversale 6.A une distance au-dessous du dispositif de soudage transversal 17 égale à la hauteur de deux emballages élémentaires, est agencée une cisaille 20 comprenant deux lames 21, 22 qui peuvent se déplacer l'une par rapport à l'autre et au-dessous desquelles se trouve un dispositif de mise en forme 23. A chaque coup, les lames 21, 22 de la cisaille 20 séparent des suivants un emballage élémentaire 4 présentant la forme d'un coussin et qui a été fermé par une soudure transversale 6 à un instant qui précède la coupe de deux intervalles entre coups de cisaille. Au cours même de ltopération de coupe, l'emballage élémentaire 4 qui est introduit dans le dispositif de mise en forme 25 est transformé en un emballage parallélépipédique 5 (voir figure 4). Pour faire avancer le tube 3 ou la bande et l'amener aux divers organes travaillants, on prévoit entre le dispositif 13 de soudage longitudinal et le dispositif 17 de soudage transversal un dispositif d'avance 25 qui est composé de deux pinces 26, 27 animées d'un mouvement alternatif vertical dont la course est réglée sur la longueur de bande de matériau d'emballage qui est nécessaire pour former un emballage 5. Dans leur position limite supérieure, les pinces 26, 27 saisissent le tube 3 le long de ses deux bords, pendant que le dispositif 13 de soudage longitudinal et le dispositif 17 de soudage transversal serrent encore ce tube, puis, lorsque ces dispositifs ont libéré le tube, les pinces 26, 27 tirent ce tube de haut en bas d'une longueur égale à celle qui est nécessaire pour former un emballage. Dans l'exemple de réalisation de l'invention qui est représenté sur les figures 1 à 4, afin que l'extrémité du tube 3 et les emballages élémentaires 4 qui sont encore solidaires de ce tube ne soient pas laissés entièrement libres, mais qu'ils soient au contraire maintenus et guidés en bonne position, on prévoit deux paires de mâchoires de serrage 30, 31 animées d'un mouvement vertical alternatif et agencées entre le dispositif de soudage transversal 17 et la cisaille 20. La course de ces paires de mâchoires 30, 31 est légèrement plus petite que celle des mâchoires d'avance 26, 27, la différence étant égale à la longueur dont un emballage élémentaire 4 se raccourcit en se gonflant avant de se séparer du reste du tube, comparativement à la longueur du tube qui a été tirée par le dispositif d'avance 25. L'une des paires de mâchoires, la paire 31, est agencée de manière à saisir dans sa position supérieure l'emballage élémentaire 4 qui vient d'être fermé par le dispositif de soudage transversal 17, en le serrant dans sa région inférieure, légèrement au-dessus de sa soudure transversale inférieure 6, puis à guider cet emballage 4 de haut en bas en le maintenant en bonne position pendant le pas d'avance suivant du dispositif d'avance 25 (ooir figure 2). Lorsqu'elle a atteint sa position inférieure figure 3), la paire de m choires 31 libère l'emballage élémentaire 4 qu'elle a guidé juste au moment où les lames 21, 22 de la cisaille 20 viennent de commencer à couper au milieu de sa largeur la soudure transversale 6 au-dessus de laquelle la paire de machoires 31 saisit l'emballage.Ensuite, la paire de m choires 31 revient à sa position de départ ou position supérieure pendant que les mâchoires 18, 19 du dispositif de soudage transversal 17 se referment, et elle saisit l'emballage élémentaire 4 suivant. L'autre paire de mâchoires de serrage 30 est agencée de manière à se trouver immédiatement au-dessous des mâchoires de soudage 18, 19 du dispositif 17 de soudage transversal lorsqu'elle est dans sa position limite supérieure et, dans cette position, elle saisit l'emballage élémentaire 4 qui vient d'entre fermé en le serrant, dans sa région supérieure, légèrement au-dessous de la soudure transversale 6 qui vient d'entre formée, juste avant que les m choires 18, 19 du dispositif de soudage transversal 17 ne s'ouvrent. Après l'ouverture des mâchoires de soudage 18, 19, la paire de mâchoires de serrage supérieure 30 descend en synchronisme avec la paire de mâchoires de serrage inférieure 31. Alors que la paire de machoiresinférieure 31 remonte aussitt après son mouvement de descente, la paire de mâchoires supérieure 30 reste encore dans sa position inférieure et retient l'emballage élémentaire 4 qui a été avancé, jusqu'à ce que la paire de m choires inférieure 31 soit revenue à sa position de départ ou position supérieure et ait saisi l'emballage élémentaire suivant (figure 4). Ensuite, elle libère l'emballage élémentaire 4 et revient à sa position de départ ou position supérieure pour saisir l'emballage élémentaire 4 suivant. Les deux mâchoires des paires de m choiresde serrage 30 et 31 sont de préférence divisées en plusieurs mors de sorte qu'elles ne touchent les emballages élémentaires 4 que dans de petites zones de leur surface, les surfaces de contact ou mors de la paire de michoires supérieure 31 serrant les régions marginales latérales des emballages élémentaires 4, tandis que les surfaces de contact ou mors de la paire de mâchoires inférieure 30 attaquent les emballages élémentaires 4 dans des zones déportées vers le milieu. Cette construction des paires de mâchoires 30, 31 permet à la paire de mâchoires inférieure 30 de passer au droit de la paire de mâchoires supérieure 31 pendant son mouvement de retour. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 5 à 7, la machine comprend entre le dispositif de soudage transversal 17 et la cisaille 20 une paire de mâchoires de serrage 35 animée d'un mouvement vertical alternatif et une paire de mâchoires de serrage fixe 36. La paire de machoires fixe 36 est disposée légèrement au-dessus des lames 21, 22 de la cisaille 20 et elle est commandée de manière à maintenir ltemballage élémentaire 4 qui se trouve directement au-dessus de la cisaille 20 en serrant sa zone inférieure, pendant l'intervalle entre deux courses d'avance. du tube 3 et des emballages élémentaires 4 encore solidaires de ce tube. La paire de mâchoires 35, qui se déplace en mouvement alternatif vertical en décrivant des courses égales à la hauteur d'un emballage élémentaire 4, est commandée de manière à saisir, vers la fin de ltopération de soudage, l'emballage élémentaire qui se trouve au-dessous du dispositif de soudage transversal 17 et qui vient d'être fermé, et à descendre conjointement avec le dispositif d'avance 25 lorsque cet emballage élémentaire est libéré par le dispositif de soudage transversal 17. Lorsque l'emballage élémentaire 4 a été saisi par la paire de mâchoires de serrage fixe 36, la paire 35 libère l'emballage 4 et revient à sa position de départ ou position supérieure pour saisir l'emballage élémentaire 4 suivant. La paire de mâchoires mobile 35 possède de préférence des mâchoires doubles dont chacune comporte deux mâchoires partielles 37, 38 qui sont reliées rigidement l'une à l'autre. Les m choires partielles 37, 38 sont disposées l'une au-dessus de l'autre, à un écartement mutuel tel que la mâchoire partielle supérieure 37 saisisse un emballage élémentaire 4 en le serrant dans sa région supérieure, légèrement au-dessous de la soudure transversale 6 adjacente, et que la mâchoire partielle 38 saisisse le même emballage élémentaire 4, dans la région inférieure de ce dernier, légèrement au-dessus de la soudure transversale 6 adjacente. Les mâchoires partielles 37, 38 ainsi que les mâchoires de la paire de mâchoires fixe 36 sont par ailleurs divisées dans la direction horizontale et comportent des surfaces de serrage ou mors étroits et de petite longueur. Par ailleurs, les mors des mâchoires partielles inférieures 38 et ceux des mâchoires de la paire de mâchoires de serrage inférieure fixe sont décalés les uns par rapport aux autres de manière que, dans la position inférieure de la paire de mâchoires mobile 35, les mors inférieurs de cette paire de mâchoires soient juxtaposés latéralement à ceux de la paire de mâchoires fixe 36. L'entrainement des paires de mâchoires de serrage 30 et 31 de la première forme de réalisation et de la paire de mâchoires 35 de la deuxième forme peut être assuré par des dispositifs mécaniques ou par des vérins pneumatiques ou hydrauliques. L'ouverture et la fermeture des m choires de ces paires de m choires sont avantageusement assurées par des vérins hydrauliques ou pneumatiques. Les mâchoires de la paire fixe 36 du deuxième exemple de réalisation peuvent & re montées élastiquement sur les lames 21, 22 de la cisaille 20 et se déplacer avec ces lames. Grâce à l'agencement et la commande des paires de mâchoires 30, 31 et 35, 36 qu'on vient de décrire, l'extrémité du tube 3 et les emballages élémentaires 4 solidaires de ce tube sont acheminés avec sécurité en bonne position au dispositif de soudage transversal l7, à la cisaille 20 et au dispositif de mise en forme 23, ce qui est particulièrement avantageux lorsque la bande 1 de matériau d'emballage a été préalablement munie de sillons correspondant aux lignes de pliage des emballages 5 terminés. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans pour cela sortir du domaine de l'invention. REvEN1)ICATIONs 1. Machine à emballer destinée à produire des emballages parallélépipédiques remplis et fermés en partant d'une bande de matériau d'emballage rigide, pliable et soudable, cette machine pliant longitudinalement la bande de matériau d'emballage, soudant l'un à l'autre les bords superposés de cette bande, remplissant du produit à emballer le tube ainsi formé et disposé verticalement, divisant ce tube par des soudures transversales pour former des emballages élémentaires présentant la forme de coussins et transformant ensuite ces emballages élémentaires en emballages parallélépipédiques dans un dispositif de mise en forme, cette machine comprenant,à cet effet, un dispositif de soudage transversal disposé en position fixe le long du guidage du tube, un dispositif de coupe agencé au-dessous du dispositif de soudage transversal, et un dispositif d'avance, qui exerce son action au-dessus du dispositif de soudage transversal et fait descendre le tube par pas successifs égaux à une longueur d'emballage, cette machine étant caractérisée en ce qu'elle comprend, au-dessous du dispositif de soudage transversal, au moins deux paires de mâchoires dont la première fait descendre l'emballage élémentaire qui vient d'être fermé par une soudure transversale d'une hauteur d'emballage élémentaire, et le guide en le serrant entre ses machoires, pendant une course d'avance du dispositif d'avance, tandis que la deuxième paire de mâchoires maintient cet emballage élémentaire en position fixe pendant que la première paire de mâchoires retourne à sa position de départ. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première et la deuxième paire de mâchoires sont-agencées de manière à pouvoir décrire un mouvement alternatif vertical d'une amplitude égale à la hauteur d'un emballage élémentaire, et de telle manière que, pendant une course d'avance de la matière d'emballage, les deux paires de m choires serrent et guident l'emballage élémentaire qui vient d'être fermé par une soudure transversale tandis que, après la fin de la course d'avance, la deuxième paire de mâchoires continue à maintenir fixe l'emballage élémentaire qui vient d'être avancé, jusqu'à ce que la première paire de mâchoires soit revenue à sa position de départ et ait saisi l'emballage élémentaire suivant. 3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la deuxième paire de mâchoires est fixe. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les mâchoires de la deuxième paire de macho ires sont montées élastiquement sur les lames d'une cisaille constituant le dispositif de coupe et qui découpe un emballage élémentaire à chaque course. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les mâchoires de la première paire de mâchoires de serrage et/ou de la deuxième paire de mâchoires de serrage sont divisées en mors séparés. 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que les machoires de la première paire de m choires de serrage sont déportées par rapport aux mâchoires de la deuxième paire de mâchoires de serrage de façon à pouvoir passer au droit de celles-ci dans des plans verticaux différents. 7. Machine selon les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que les mâchoires de la première paire de mâchoires de serrage sont des mâchoires doubles dont les surfaces de serrage supérieures attaquent la région supérieure d'un emballage élémentaire tandis que les surfaces de serrage inférieures attaquent la région inférieure de ce meme emballage élémentaire.