Brevet FR2280550A1 — publié le 19760227

La présente invention concerne une machine à emballer sous vide pour la fabrication d'emballages scellés, comprenant au moins une station de travail présentant une partie supérieure d'outil et une partie inférieure d'outil pouvant etre déplacées l'une par rapport à l'autre. Les machines à emballer sous vide connues de ce genre ne donnent pas satisfaction en ce qui concerne leur sécurité de fonctionnement. L'invention se propose d'offrir une machine à emballer sous vide du genre défini ci-dessus qui soit équipée d'un dispositif de sécurité. Le dispositif de sécurité doit permettre, à l'état ouvert des stations de travail, la manipulation à l'intérieur de la machine, afin de pouvoir introduire les matières à emballer sans difficulté dans les stations de travail. En particulier, un tel dispositif de sécurité doit également pouvoir être appliqué à des machines à emballer sous vide du genre décrit ci-dessus et comprenant un dispositif d'avancement continu de la matière d'emballage. A cet effet, la machine à emballer sous vide suivant 1'in- vention est caractérisée en ce que l'une des parties d'outil peut être déplacée par rapport à l'autre par l'intermédiaire ax un agencement de piston et cylindre et que l'agencement de piston et cylindre peut etre solsscitét en une première phase, par un agent de pression se trouvant à une pression faible et, lorsque les deux parties d'outil se touchent presque, en une seconde phase par un agent de pression se trouvant à une pression de travail. Suivant une forme de réalisation particulière de l'invention, la machine à emballer sous vide est caractérisée en ce qu'elle présente un commutateur de fin de course associé à la commande de l'alimentation en agent de pression et un élément de came pouvant actionner le commutateur de fin de course et en ce que l'élément de came peut actionner le commutateur de fin de course lorsque l'une des parties d'outil se trouve presque en contact avec l'autre. Suivant une autre foRme de réalisation de l'invention, la machine à emballer sous vide présente un dispositif d'avancement continu de la matière d'emballage. D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description, donnée ci-après à titre non limitatif, d'un exemple de réalisation, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue latérale en élévation d'une forme de réalisation d'une machine à emballer sous vide dont une paroi latérale a été enlevée, la station de travail étant représentée en coupe; la figure 2 représente une coupe transversale, suivant la ligne II-II, de la machine à emballer sous vide suivant la forme de réalisation représentée à la figure 1; et la figure 3 est une vue simplifiée de la station de travail représentée à la figure 2, en illustrant un schéma hydraulique pour l'alimentation en agent de pression. La forme de réalisation d'une machine à emballer sous vide représentée à la figure 1 présente un bâti de machine 4, 25,dont le côté 25 dirigé vers l'observateur a été supprimé aux fins de l'illustration. Des barres 5, 18 sont reliées au bâti de machine 4, 25 par l'intermédiaire de paliers à glissement 26, 27, 28, de manière à pouvoir coulisser dans un mouvement de va-et-vient par rapport au bâti de machine. Les barres 5, 18 sont entraînées en un mouvement de va-et-vient par rapport au bâti par l'intermédiaire d'un agencement de cylindre d'avancement comprenant un cylindre 12, un piston 13, une tige de piston 14 et un élément de liaison 15 relié de ma nière fixe aux barres. Les barres supportent des stations de travail 1, 2, 3. Dans l'exemple de réalisation représenté, les stations de travail sont reliées aux barres par l'intermédiaire d'éléments de serrage 29, 30, 31, 32, comme cela ressort le mieux de la figure 2. En ce qui concerne les trois stations de travail représentées dans la forme de réalisation suivant la figure 1, il s'agit d'une station d'emboutissage 1, d'une station à vide 2 et d'une station de séparation 3. La construction d'une forme de réalisation d'une station de travail suivant l'invention ressort le mieux de la figure 2, dans laquelle la station a vide 2 est représentée de manière schématique en coupe. La station de travail présente une partie supérieure d'outil 21 et une partie inférieure d'outil 22. La partie supérieure d'outil 21 forme un cadre fixe constitué de parois latérales 19, 20 et d'une culasse 23. Aux parois latérales 19, 20 et à hauteur des barres 5, 18, des éléments de serrage 29, 32 sont fixés de manière rigide aux parois latérales, à l'intérieur du cadre.Les éléments de serrage sont à leur tour reliés de manière fixe aux barres 5, 18, le cadre étant de ce fait supporté par les barres et entrainé en un mouvement de va-et-vient lors d'un mouvement de va-et-vient des barres relativement par rapport au bâti de machine 4, 25. La partie inférieure d'outil 22 est prévue en dessous de la partie supérieure d'outil 21. La partie inférieure d'outil 22 est entratnée#dans un mouvement de va-et-vient par rapport à la partie supérieure d'outil, par l'intermédiaire d'un agencement de piston et cylindre 24, comprenant un cylindre 33, un piston 34, une tige de piston 35 et une plaque de levage 36. La partie supérieure d'outil 21 et la partie inférieure d'outil 22 forment la chambre à vide. La chambre est reliée de manière classique à une pompe à vide, par l'intermédiaire de conduites de liaison non représentées. L'agencement de piston et cylindre 24 est relié à une conduite hydraulique non représentée. Par l'actionnement de l'agencement de piston et cylindre 24, l'on ouvre ou ferme la station à vide. La force de levage et de fermeture n'agit que sur le cadre formé par les parois latérales 19, 20, la partie supérieure d'outil 21 et la culasse 23 et non sur le bâti de la machine. Ainsi, la stabilité de la machine est essentiellement améliorée. Ci-dessous, l'on décrira la liaison entre les barres 5, 18 et le dispositif d'avancement 10, en se référant à la figure 1. Dans l'exemple de réalisation décrit, le dispositif d'avancement consiste en une paire de chaînes 10, 10' (figure 2). La chaîne 10 représentée à la figure 1 est guidée par l'intermédiaire de roues à channe libre 39, 40 et de roues dentées 7, 9, selon un circuit fermé. Les roues dentées sont chacunes supportées par un arbre 41, 42, 43, 44, respectivement, supporté par le bâti de machine. La barre 5 présente, à son extrémité dirigée vers les roues dentées 7 et 9, une crémaillère supérieure et inférieure 16,- 17, respectivement. Dans l'exemple de réalisation décrit, les deux crémaillères sont réalisées en tant que crémaillère double formant une unité. Les crémaillères sont en prise avec des premières roues dentées 6 et des secondes roues dentées 8 qui apparaissent en partie derrière les roues dentées 7, 9 représentées avec brisures partielles. La première roue dentée 8, disposée en bas, est reliée i la roue dentée 9, par l'intermédiaire d'une transmission à roue libre, de telle sorte que lors d'un mouvement de la barre 5 vers la gauche, la roue dentée 9 est entraînez dans une direction indiquée par la flèche 45, mais que lors d'un mouvement de la barre 5 dans la direction opposée, la roue dentée 9 ne soit pas entratnée. La seconde roue dentée 6, disposée en haut, est reliée à la roue dentée 7 par l'intermédiaire d'une transmission à roue libre, de telle sorte que, lors d'un mouvement de la barre 5 et de la crémaillère 16 reliée de manière fixe à celle-ci vers la droite, la roue dentée 7 soit entraînée par la roue dentée 6 dans la direction indiquée par la flèche 46 et qu'elle ne soit pas entranée lors d'un mouvement de la barre 5 vers la gauche. De cette manière, la chacune 10 est entratnée de manière continue lors d'un mouvement linéaire de vaet-vient de la barre 5 provoqué par l'agencement de piston et cylindre 11. Les roues à carne 7, 9 présentent un pas qui correspond au pas des channes utilisées. Le même mécanisme représenté à la figure 1 en ce qui concerne la barre 5 et la haine 10 est également prévu pour la barre 18 et la channe 10'. il convient de souligner que l'agencement de piston et cylindre 11 est relié à un agent de pression, par l'intermédiaire de conduites non représentées. En outre, il y a lieu de souligner que les stations de travail 1 et 3 présentent principalement la même construction que la station de travail représentée à la figure 2. Elles consistent également en une partie supérieure d'outil formant un cadre comprenant des parois latérales et une culasse, et une partie inférieure d'outil qui est entrarnée dans un mouvement de va-et-vient par rapport à la partie supérieure d'outil, par l'intermédiaire d'un agencement de piston et cylindre fixé à la culasse.Chaque agencement de piston et cylindre est relié à un dispositif d'alimentation en agent de pression. Lors du fonctionnement de la machine, la feuille de matière d'emballage qui, dans la forme de réalisation représentée à la figure 1, vient à partir de la droite, est saisie de part et d'autre et est guidée en un mouvement continu vers la gauche,lors du mouvement de va-et-vient des barres 5, 18. Dans la première phase de travail, les barres 5, 18 sont reconduites vers la droite. Les parties inférieures des outils de travail sont alors abaissées dans leurs positions ouvertes. Dans la position d'extrémité droite des barres 5, 18, les parties inférieures des outils de travail sont entratnées vers le haut par l'intermédiaire des agencements de piston et cylindre et les outils sont fermés. En même temps, les outils 1 2, 3 se déplacent en position fermée de la droite vers la gauche, en même temps que la feuille de matière d'emballage guidée par les channes 10, 10'.Lors de cette phase de mouvement, les récipients sont emboutis dans la station 1, dans la station 2 il se déroule l'emballage sous vide proprement dit (évacuation, soudage des bords de l'emballage formé par la feuille supérieure et la feuille inférieure) et à la station 3, la séparation des emballages agencés l'un à côté de l'autre. A l'extrémité de gauche, dans la figure 1, du parcours des barres 5, 18, les outils sont ouverts par l'abaissement des parties inférieures. De ce fait, les stations travail peuvent être déplacées de manière libre par rapport à la feuille de matière d'emballage. Par le mouvement de retour des barres 5, 18 vers la droite, les stations de travail sont ensuite ramenées à leurs positions de départ et la phase d'opération peut recommencer. La longueur du parcours des barres 5, 18 est choisie de manière telle que la feuille de matière d'emballage, à partir du dégagement de la feuille par les stations de travail à l'extrémité de gauche du parcours de la barre jusqu'a l'extrémité de droite du parcours des barres, soit avancée dans une mesure telle que les stations de travail saisissent chaque fois la matière qui n'est pas encore travaillée. La longueur du mouvement de va-et-vient des barres peut être réglée par une commande de l'alimentation en agent de pression vers l'agencement de piston et cylindre 11. Dans une forme de réalisation avantageuse, l'agencement de piston et cylindre 11 est disposé au milieu entre les deux barres 5, 18, de telle sorte qu'il soit relié aux deux barres 5, 18 par l'intermédiaire de l'élément de liaison 15 et qu'il entrasse ansi les barres en même temps. La distance entre les stations de travail 1, 2, 3 peut être modifiée, en desserrant les éléments de serrage 29, 32 et en déplaçant les cadres formés par la partie supérieure de l'outil, les parois latérales et la culasse, relativement par rapport aux barres. Même lors d'un déplacement des stations de travail comme décrit cidessus, les outils restent agencés au centre du support de l'outil formé par les parois latérales 19, 20 et la culasse 23. Ainsi, la stabilité des stations de travail est améliorée. Par le déplacement mutuel des stations de travail, il est possible d'adapter la distance entre les stations de travail selon un rapport déterminé. Comme cela ressort des figures 2 et 3, un commutateur de fin de course 50 est fixé à la paroi latérale 19, commutateur qui est amené d'une première position à une seconde position par l'intermédiaire d'un élément à came 51 fixé à la plaque de levage 36 et dirigé vers le bas. La commutation du commutateur de fin de course 50 à partir d'une premiere position stable en une seconde position s'effectue suivant la figure 3 dès que la distance entre la partie supérieure d'outil 21 et la partie inférieure d'outil 22 atteint une valeur prédéterminée. Lors de l'ouverture de l'outil, c'est-àdire lors d'un abaissement de la partie inférieure d'outil, le commutateur de fin de course 50 retourne à sa position stable de départ. Le commutateur de fin de course 50 est relié, par l'intermédiaire de conducteurs non représentés, à une commande de l'alimentation en agent de pression pour l'agencement de piston et cylindre 24. La commande s'effectue essentiellement par l'intermédiaire d'une première soupape à aimant 53 et d'une seconde soupape à aimant 54. La soupape à aimant 53 peut occuper les trois positions de commutation a, b et c représentées à la figure 3, et la soupape à aimant 54 peut occuper les deux positions de commutation a, b.Par l'intermédiaire de la soupape à aimant 53, l'on commande la communication entre une conduite 68, par l'intermédiaire de laquelle un fluide est amené à une pression faible de l'ordre de 5 bars, et une conduite 52 qui mène dans la chambre inférieure 69 du cylindre 33, ainsi que la communication entre une conduite 67 menant dans la chambre supérieure 66 du cylindre 33 et la sortie d'une conduite de retour. Par l'intermédiaire de la seconde soupape à aimant 54, l'on commande la communication entre une conduite 70 qui amène un fluide à une pression normale de pompe (de l'ordre de 70 bars) et, d'une part, une conduite 71 qui mène vers la conduite.52 par l'intermédiaire d'une conduite y raccordée 65 et, d'autre part, la communication entre la conduite 70 et une conduite 61 présentant une soupape d'étranglement ou d'augmentation de pression 55. La conduite 61 mène vers un transformateur de pression 56. Dans la forme de réalisation représentée, le transformateur de pression consiste en deux cylindres 57 et 58, un piston 59 présentant une grande section transversale adaptée à la section transversale du cylindre 57 et un piston 60 relié à ce dernier et s'étendant dans le deuxième cylindre 58. Le piston 60 présente une section transversale efficace moins grande. Le rapport entre la surface efficace (section transversale du piston 59 et du piston 60) est choisi en fonction de la transformation de pression désirée. Le piston 59 divise le cylindre en une chambre 72 reliée à la conduite 61 et une chambre 73 reliée à la conduite de retour 62. La sortie de la conduite de retour 62 est également commandée par la soupape à aimant 54. Le cylindre 58 est relié à la conduite 65 par l'intermédiaire d'une conduite 63. Au voisinage du point de liaison de la conduite 65 et de la conduite 71 on prévoit dans cette der nière une soupape de reterce 66 qui ne permet le passage qu'en direction vers la conduite 65 et le cylindre 33. Dans la première phase, dans laquelle la partielifêrieure d'outil 22 doit être amenée à partir de la position ouverte dans la position fermée, les soupapes à aimant 53 et 54 se trouvent chacune dans la position indiquée par a. Le cylindre 33 de L'agencés ment de piston et cylindre 24 est alors relié à la conduite d'alimentation en agent de pression 52 et relié par l'intermédiaire de celle-ci à la conduite en agent de pression 68. La chambre supérieure 66 est reliée à la conduite de retour, par l'intermédiaire de la conduite 67. La conduite 70 est reliée, par l'intermédiaire de la conduite 62, à la chambre 73 et la chambre 72 est reliée, par l'inter- médiaire de la conduite 61, à la conduite de retour.Par l'intermédiaire de l'agent de pression amené par les conduites 70 et 62, le piston 59 est déplacé vers la gauche de manière telle que le piston 60 ne s'étende plus dans le cylindre 58. Par l'agent de pression amené dans la chambre 69 par l'intermédiaire des conduites 68 et 52, le piston 34 est déplacé vers le haut. De ce fait, la partie inférieure d'outil 22 est amenée à la position représentée à la figure 3. Dès que la distance entre la partie supérieure d'outil 21 et la partie inférieure d'outil 22 atteint une valeur prédéterminée, dans la forme de réalisation représentée à la figure 3, une distance de 5 mm au maximum, le commutateur de fin de course 50 est amené à sa seconde position, par l'intermédiaire de l'élément à came 51. Le commutateur de fin de course actionne alors la commande représentée à la figure 3. De ce fait, les soupapes 53 et 54 sont chacune commutées dans la position indiquée par b. La communication entre les conduites 68 et 52 est alors interrompue et la sortie de la conduite 67 est ouverte. En même temps, la chambre 73 est reliée à la conduite de retour. En outre, la conduite 70 est reliée au cylindre 33, par l'intermédiaire des conduites 71, 65 et 52 montées en série.Le piston est alors soumis à l'action de l'agent de pression qui se trouve à une pression de pompe normale de l'ordre de 70 bars et l'outil se ferme sous l'influence d'une force de pression plus élevée. Grâce à la soupape d'étranglement ou d'augmentation de pression 55, l'action du transformateur de pression 56 est retardée et ne devient efficace que lorsque la partie supérieure d'outil et la partie inférieure d'outil se touchent complètement, c'est-à-dire lorsque la station de travail est fermée. Le piston 34 est alors soumis après ce retardement à un agent de pression qui présente par exemple une pression de 250 bars, par l'intermédiaire du transformateur de pression et à travers les conduites 63, 65 et 52. La force maximum de fermeture est atteinte en ce moment-là. La soupape de retenue 66 sert à bloquer la pompe par rapport à la pression élevée. Lors de l'ouverture de l'outil, la soupape à aimant 53 est amenée à la position c et la soupape à aimant 54 est amenée à la position a. Par l'allegement de la chambre inférieure de cylindre 69 et l'amenée de l'agent de pression dans la chambre 66 à une pression faible, l'outil est ramené dans la position ouverte. En même temps, le piston 59 est amené vers la gauche, dans sa position de départ. Dès que le processus de fermeture de l'outil recommence, le cycle décrit ci-dessus recommence. Les positions de pistorset de soupapes représentées à la figure 3 correspondent au moment qui suit immédiatement l'actionnement du commutateur de fin de course 50. Dans la première phase décrite, le piston 34 est sollicité par l'agent de pression qui se trouve à une pression faible. La pression est choisie de manière telle qu'elle soit suffisante pour amener la partie inférieure d'outil vers la partie supérieure d'outil. Lorsque l'opérateur passe sa main dans le parcours de fermeture entre les deux parties de l'outil et entre en contact avec la partie inférieure d'outil 22 se déplaçant dans sa position de fermeture, il peut immédiatement surpasser la pression plus faible, de telle sorte que la partie inférieure d'outil ne puisse pas continuer à se déplacer dans la position de fermeture. L'on exclut ainsi tous risques de blessure. Ce n'est que lorsque la partie inférieure d'outil 22 ne se trouve plus qu'a une distance prédéterminée, par exemple de 1 mm, de la partie supérieure d'outil 21, que le commutateur de fin de course 50 est commuté dans sa seconde position de la manière décrite ci-dessus et que la seconde phase de sollicitation, par le fluide à pression élevée, est atteinte. REVENDICATIONS 1.- Machine à emballer sous vide pour la fabrication d'emballage scellés, comprenant au moins une station de travail présentant une partie supérieure d'outil et une partie inférieure d'outil pouvant être déplacées l'une par rapport à l'autre, caractérisée en ce que l'une des parties d'outil peut être déplacée par rapport à l'autre par l'intermédiaire d'un agencement de piston et cylindre et que l'agencement de piston et cylindre peut être sollicité, en une première phase, par un agent de pression se trouvant à une pression faible et, lorsque les deux parties d'outil se touchent presque, en une seconde phase par un agent de pression se trouvant à une pression de travail. 2.- Machine à emballer sous vide suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle présente un commutateur de fin de course associé à la commande de l'alimentation en agent de pression et un élément de came pouvant actionner le commutateur de fin de course et en ce que l'élément de came peut actionner le commutateur de fin de course lorsque l'une des parties d'outil se trouve presque en contact avec l'autre. 3.- Machine à emballer sous vide suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle présente un dispositif d'avancement continu de la matière d'emballage.