Brevet FR2302831A1 — publié le 19761001

L'invention a pour objet un dispositif pour fabriquer par emboutissage ou estampage des récipients dans une feuille de matière plastique, notamment sur des machines à emballer. On connalt des machines à emballer dans lesquelles on forme des récipients dans une feuille amenée à la machine, avant l'emballage de la marchandise. Dans ce but, la feuille dans laquelle les récipients doivent être formés, est guidée entre deux parties de moule. Les parties de moule se déplacent l'une vers l'autre et maintiennent fermement la feuille qui est d'abord chauffée dans le moule et est ensuite emboutie ou estampée. Après l'opération de formage, le moule s'ouvre à nouveau et la feuille en bande est acheminée plus loin, et la phase de travail suivante se répète. A la place d'une avance pas à pas de la bande et d'un dispositif stationnaire pour emboutir ou estamper, la feuille peut également se déplacer uniformément ; dans ce cas, le moule se déplace avec elle pendant le formage, et il revient à la position de départ après l'opération de formage. En général, la feuille en bande est guidée de telle sorte qu'elle prend une position horizontale dans la zone de formage. De cette façon, les récipients moulés sont déjà, en aval du moule, dans une position où ils sont prêts à être remplis et à subir l'opération suivante. Sous la feuille est placée la deuxième partie de moule, qui, selon la profondeur des récipients à former, effectue une course plus ou moins grande, afin de libérer à nouveau la feuille après le formage, avec les récipients moulés, pour que le transport continue. La deuxième partie de moule effectue sa course de levée ou d'avance perpendiculairement à la feuille, en général sous l'action d'un vérin pneumatique. L'opération de formage dans le moule s'effectue comme suit la feuille est d'abord chauffée, notamment par le fait qu'elle est soulevée contre la première partie de moule qui comporte un dispositif de chauffage approprié. Ensuite, par aspiration sur l'un des côtés de la feuille, ou également par soufflage d'air comprimé sur l'autre côté de la feuille, celle-ci est appliquée dans la cavité correspondante de la deuxième moitié de moule. Le cas échéant, on utilise simultanément une aspiration et une pression. Si le formage s'effectue par une simple aspiration de la feuille dans le moule, il n'y a pas de problèmes particuliers Il faut simplement veiller à ce que le dispositif de levage exerce une pression d'application suffisante sur la moitié de moule mobile afin d'assurer une étanchéité suffisante sur les bords du moule. Par contre, si l'opération de formage s'effectue en utilisant de l'air comprimé, ce qui est en général préférable pour accroStre la vitesse de travail, il se produit entre les deux moitiés de moule des efforts qui tendent à les écarter. Ces efforts agissent notamment contre le sens d'avance de la partie de moule mobile. Du fait du diamètre limité du vérin de la partie de moule mobile, et du fait que l'air comprimé qui provoque la déformation de la feuille provient de la même source que celle qui alimente le vérin, il est difficile de produire des pressions de fermeture suffisantes pour assurer une étanchéité fiable du moule dans toutes les conditions de fonctionnement. Il est connu actuellement, pour résoudre ce problème, de travailler lors du formage de la feuille dans le moule avec une pression réduite. Mais l'augmentation de la vitesse de travail exige par contre des pressions suffisantes pour provoquer rapidement le formage, de sorte qu'on ne peut envisager qu'une réduction de pression limitée. Pour résoudre ces problèmes, on intercale dans le mécanisme d'entratnement du dispositif d'avance de la deuxième moitié de moule, des organes de transmission d'efforts qui prennent avec plus ou moins de précision une position de point mort dans la position dans laquelle le moule se ferme, de sorte que les forces qui tendent à ouvrir le moule ne sont plus encaissées que partiellement par le vérin d'entrarnement, ou ne le sont plus du tout, lorsque la position de point mort parfaite est atteinte. Un tel dispositif présente toutefois l'inconvénient qu'il est difficile, sinon impossible d'atteindre dans la dernière partie de la course, des pression et des courses d'application qui assurent une fermeture étanche du moule.Si l'écartement des deux moitiés de moule varie, par exemple par le fait que des joints d'étanchéité cèdent, ou s'il se produit des déformations pour d'autres raisons, on n'obtient plus de résultats satisfaisants. Etant donné que la totalité du jeu dans les différents éléments doit être encaissée par le dispositif de transmission d'efforts, on risque de ne plus pouvoir atteindre des pressions de fermeture auffisantes dans la position de fermeture, ou bien on risque qu'il soit nécessaire de réajuster constamment le dispositif, ce qui provoque également des interruptions de fonctionnement.Il faut noter également ici que des dispositifs ou des machines à emballer sous vide du type décrit sont des éléments de grandes installations, et que la carence d'un élément de l'installation perturbe de façon déterminante le fonctionnement uniforme de l'ensemble de l'installation. C'est un but de l'invention de fournir un dispositif pour le but mentionné ci-dessus, avec lequel il est possible, même lorsqu'on a obtenu une pression de fermeture élevée, de satisfaire les exigences, lorsqu'il y a le jeu usuel dans les dimensions. L'invention part d'un dispositif pour emboutir ou estamper des récipients dans une feuille de matière plastique, notamment dans des machines à emballer, avec une première moitié de moule sur un côté de la feuille et une deuxième moitié de moule sur l'autre côté de la feuille, la deuxième moitié de moule se dépla çant selon la cadence du travail sensiblement perpendiculairement à la surface de la feuille, et un dispositif d'avance soumis à l'action d'un fluide de pression étant prévu pour la deuxième moitié de moule. L'invention propose de prévoir pour la deuxième moitié de moule un dispositif de verrouillage, qui bloque la deuxième moitié de moule dans la position poussée contre la feuille, lequel dispositif de verrouillage comporte pour l'essentiel un verrou actionné, mobile perpendiculairement au sens de l'avance et coopérant avec une surface oblique. La Demanderesse a trouvé que le problème posé pouvait être résolu avec le dispositif selon l'invention. Grâce à un verrou qui coopère avec une surface oblique de coincement, les efforts d' & r- tement /qui se manifestent dans le moule lors de l'emboutissage ou de l'estampage sont facilement encaissés. La surface oblique de coincement peut être inclinée de telle sorte que la composante correspondante, qui agit en retour sur le verrou, reste suffisam ment faible. A ceci s'ajoute que les forces d'ouverture doivent également vaincre le frottement, et qu'il est donc également possible d'obtenir un auto-blocage total dans le cas où cela est souhaitable. Malgré tout, le verrouillage peut être facilement libéré. Il n'y a pas non plus de difficultés pour créer dans la zone terminale de l'opération de fermeture des courses suffisantes pour vaincre le jeu inévitable des différents éléments et pour assurer une fermeture fiable du moule même dans le cas où des joints d'étanchéité ou analogues cèdent. Il est bon que le verrou, dans le dispositif selon l'invention, porte un galet qui monte sur la surface oblique. Dans une forme de réalisation de l'invention ayant fait ses preuves, le verrou s'appuie, dans la position de blocage, d'une part contre la surface oblique, et d'autre part contre son guidage. Dans une variante, le verrou pourrait également s'insérer à la façon d'un coin entre deux surfaces. Toutefois, il est préférable que les forces de réaction soient encaissées dans le guidage du verrou. Le dispositif selon l'invention peut être réalisé, dans son principe, de deux façons : par exemple, on peut prévoir pour le verrou un entralnement commandé particulier, qui déplace le verrou à la cadence du travail. Cet entrarnement pourrait être dérivé des éléments de commande de l'ensemble de la machine. Toutefois, l'autre proposition de l'invention apparat plus appropriée, et consiste en ce que l'entra#nement du verrou est dérivé de l'entraSnement de la deuxième moitié de moule. Ce dernier but peut être atteint, notamment par le fait que la tige de piston du vérin actionné par un fluide de pression servant à faire avancer la deuxième moitié de moule, est couplé avec le verrou guidé perpendiculairement au sens d'avance de la tige de piston, au moyen d'un bras pivotant, dont l'orientation, dans la position d'avance, correspond davantage à l'orientation de la tige de piston, et dans la position de verrouillage, correspond davantage à l'orientation du verrou. Dans la partie principale de l'avance de la deuxième moitié de moule, le verrou est, de cette façon, maintenu pratiquement sans fonction, ou dans sa position de verrouillage par des moyens simples. La force d'avance agit en totalité sur la deuxième moitié de moule, à savoir par l'intermédiaire du guidage du verrou. Au voisinage de la position de verrouillage, par contre, I'entral- nement de la deuxième moitié de moule agit essentiellement pour entralner le verrou, et celui-ci glissant sur la surface oblique exerce de son côté la pression d'application, ou la pression de fermeture entre les deux moitiés de moule. On peut donc ici supprimer des moyens de commutation particuliers. La proposition selon l'invention peut être réalisée grâce au fait que, lors de l'avance, le verrou appui contre un guidage sensiblement parallèle au sens de l'avance et à l'extrémité duquel se raccorde la surface oblique pour le verrou. Afin d'empêcher que le vérin provoque un coincement à la façon d'un levier à genouillère et que des efforts excessifs surviennent, on propose de prévoir une butée pour limiter la mobilité de la tige de piston par rapport à la deuxième moitié de moule. La proposition selon l'invention permet en outre une disposition simple pour modifier la longueur du mouvement d'avance de la deuxième moitié de moule. Ce mouvement d'avance est de façon appropriée, adapté à la profondeur du récipient moulé, de sorte que, pour les récipients plats, on utilise une course d'avance plus courte que pour les récipients profonds. Dans ce but, l'invention propose que le vérin pour l'avance de la deuxième moitié de moule comporte un appui pouvant être réglé dans le sens de l'avance. Cet appui peut, par exemple, être obtenu par un dispositif de serrage pour l'appui réglable. Il est bon de disposer symétriquement une multiplicité de verrous, afin d'éliminer les efforts de coincement. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description ci-après faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 montre schématiquement en élévation latérale, une machine à emballer sous vide, avec un dispositif selon l'invention ; et - la figure 2 est une vue en coupe à grande échelle à travers la figure 1 selon la ligne II-II. La machine à emballer 1, qui est représentée sur la figure lj est constituée essentiellement par un bâti 2 dans lequel sont montés des rouleaux de feuilles 3 et 4. La feuille 5 provenant du rouleau 3 est guidée par le rouleau de renvoi 6 et parvient dans le dispositif 7 qui sera décrit plus loin, d'emboutissage ou d'estampage dans lequel les récipients 8 sont moulés. La feuille 9, qui se déroule à partir du rouleau 4 dans le sens de la flèche 10 arrive derrière un rouleau ll sur les récipients 8, qui ont été remplis entre-temps, de la feuille 5 et, dans la partie sous vide 12 de la machine, la feuille supérieure 9 est liée à la feuille 5, les sacs sont fermés et ils quittent la machine à emballer à l'extrémité 13, éventuellement après avoir été séparés l'un de 1 t autre. On voit sur la figure 2 les détails du dispositif d'emboutissage ou d'estampage 7. La première moitié de moule 14 est placée sur la feuille 5, la deuxième moitié de moule 15 se trouve en dessous. La feuille est guidée pendant son trajet du rouleau de renvoi 6 à la partie sous vide 12 par les éléments 16. La première moitié de moule 14, qui, sur la figure 2, n'est représentée que partiellement, comporte pour l'essentiel un dispositif de chauffage (non représenté) ainsi que des conduits 17 pour l'arrivée d'air comprimé. On prévoit en outre des organes d'étanchéité 18. La deuxième moitié de moule 15 est constituée par un élément extérieur 19, qui reçoit des éléments intérieurs 20 interchangeables. Ces éléments intérieurs 20 déterminent la forme des récipients à former comme il est indiqué par le numéro de référence 21. Des alésages 22 et 23 permettent l'aspiration ou l'écoulement de l'air, lorsque, du fait de l'arrivée d'air comprimé par les alésages 17, la feuille 5 est appliquée dans les cavités 21. L'élément extérieur 19 est porté par un bâti 24 mobile en hauteur, qui est guidé sur des barres 25. Ces barres 25 servent également d'éléments de liaison entre une partie support 26 solidaire du bâti de machine 2, et la première moitié de moule 14. La partie support 26 reçoit dans un dispositif de serrage (ou fixation) 27 le cylindre 28 d'un vérin dont la tige 29 coopère par des bras 30 et 31 avec des verrous 32 et 33. Ces verrous sont mobiles dans des guidages 34 et 35 et les galets 36 des verrous, dans la position représentée, reposent sur des surfaces obliques 37, qui sont disposées sur le bord supérieur de l'élément support. Sur le côté intérieur de l'élément support 26 sont en outre prévus des guidages 38. La figure 2 montre, en outre, en trait mixte 39, et en partie, la position du bâti 24 ramené en arrière. Le fonctionnement du dispositif selon les réalisations précédentes est facile à comprendre. Dans la position abaissée, les galets 36 appuient contre les guidages 38 et la force d'avance du vérin s t exerce essentiellement dans le sens de l'avance. A l'extrémité supérieure des guidages 38, les galets 36 arrivent sur les surfaces obliques 37 et le reste de l'avance est déterminé par le déplacement des galets 36 sur les surfaces obliques 37. Les bras 30 et 31, lors de ce déplacement, sortent de la position 40 indiquée en trait mixte dans laquelle ils sont davantage orientés dans le sens de l'avance, pour prendre une direction qui correspond davantage au sens de déplacement des verrous 32 et 33. Une butée 41 sur le côté inférieur du bâti 24 empêche une avance excessive de la tige de piston 29, de sorte qu'on peut toujours contrôler les efforts de fermeture. Lors du mouvement d'ouverture, les verrous sont d'abord ramenés en arrière et la deuxième moitié de moule 15 est abaissée. Grâce au dispositif de serrage 27, on peut régler avec précision la course avant nécessitée chaque fois, et à la fin de chaque course avant, le fonctionnement des verrous 32, etc est maintenu sans qu'il soit besoin d'un ajustage spécial. Il est clair que la réduction de la course avant accrolt la vitesse de travail. Le remplacement de l'élément intérieur 22 permet de modifier la forme souhaitée pour les récipients ou le nombre de récipients souhaité, sans compromettre le reste du fonctionnement du dispositif. Comme il a été expliqué ci-dessus, les avantages essentiels du dispositif selon l'invention sont obtenus lorsqu'on utilise pour l'opération d'emboutissage ou d'estampage de l'air comprimé qui provoque un effet d'écartement. Mais l'invention est également utilisée dans d'autres dispositifs de formage, et notamment dans ceux qui procurent de faibles forces d'écartement. Dans ce cas, les avantages de l'invention consistent à permettre des pressions de fermeture considérables ; dans ce cas notamment, l'utilisation de joints d'étanchéité déformables ne présente pas de difficultés parce que l'opération de fermeture avec des pressions de fermeture élevée est également possible même lorsque les courses sont relativement longues. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour fabriquer par emboutissage ou estampage des récipients dans une feuille de matière plastique, notamment dans des machines à emballer sous vide, comportant une première moitié de moule sur un des côtés de la feuille et une deuxième moitié de moule sur l'autre côté de la feuille, la deuxième moitié de moule étant mobile sensiblement perpendiculairement à la surface de la feuille, selon la cadence de travail, et comportant un dispositif d'avance soumis à un fluide de pression pour la deuxième moitié de moule, caractérisé en ce qu'on prévoit pour la deuxième moitié de moule (15) un dispositif de verrouillage (32 à 36) qui bloque la deuxième moitié de moule dans la position poussée contre la feuille (5), lequel dispositif de verrouillage comprend pour l'essentiel un verrou entralné (32, 33) mobile perpendiculairement au sens de l'avance, lequel coopère avec une surface oblique (37). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le verrou porte un galet (36) qui monte sur la surface oblique. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le verrou, dans la position de blocage, s'appuie contre la surface oblique (37) ainsi que dans son guidage (34, 35). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le verrou comporte un entralne- ment spécial commandé selon la cadence de travail. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entratnement du verrou est dérivé de l'entrainement (28, 29) de la deuxième moitié de moule (15). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige de piston (29) du vérin actionné par un fluide de pression pour faire avancer la deuxième moitié de moule est couplée avec le verrou (32, 33), guidé perpendiculairement au sens de l'avance, au moyen d'un bras pivotant (30, 31) dont l'orientation en position d'avance correspond davantage à l'orientation de la tige de piston, et, dans la position de verrouillage, correspond davantage à l'orientation du verrou. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors du mouvement d'avance, le verrou appuie contre un guidage (38) sensiblement parallèle au sens de l'avance et à l'extrémité duquel se raccorde la surface oblique pour le verrou. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une butée (41) est prévue pour limiter le déplacement de la tige de piston par rapport à la deuxième moitié de moule. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vérin (28, 29) pour faire avancer la deuxième moitié de moule comporte un appui pouvant être réglé dans le sens de l'avance 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un dispositif de serrage (27) maintenant le cylindre pour l'appui réglable du vérin. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par la disposition symétrique d'une multiplicité de verrous (32, 33).