Brevet FR2443386A1 — publié le 19800704

L'invention concerne un dispositif pour découper à la matrice des récipients formés par emboutissage dans une bande de feuille thermoplastique, scellés avec une feuille couvercle et disposés en une ou plusieurs rangées l'une derrière l'autre, transversalement au sens longitudinal de la bande de feuille, avec un outil supérieur et des poinçons fixés sur celui-ci, et un outil inférieur et des matrices fixées sur celui-ci, dont les cavités comportent des arêtes de coupe coopérant avec l'outil supérieur et des nervures séparant les cavités les unes des autres. De tels outils de découpe à la matrice sont utilisés notamment dans des machines pour fabriquer automatiquement des emballages remplis dans une bande en matière thermoplastique qui, à partir d'un ou de plusieurs rouleaux alimenteurs, traverse d'abord un dispositif de chauffage, puis un dispositif de formage, un dispositif de remplissage, un dispositif de scellement et enfin un dispositif de découpe à la matrice. Une telle machine est décrite dans le brevet allemand n0 1 145 784. Les dispositifs de découpe à la matrice peuvent être réalisés de telle sorte -comme représenté dans le brevet allemand mentionné n0 1 145 784- de telle sorte qu'après la découpe, il reste une grille résiduelle de feuille qui tombe comme déchet et est détruite. Toutefois, on utilise de préférence des dispositifs de découpe dans lesquels il reste une quantité aussi faible que possible de résidus de découpage par le fait que les récipients formés sont découpés sans qu'il subsiste entre eux une grille résiduelle inutilisable. Un tel dispositif de découpe à la matrice est décrit dans la demande de brevet allemande 26 46 140. Les deux types de dispositifs de découpe ont en commun que les outils de découpe doivent être rajustés avec un coût de main d'oeuvre important lorsqu'on souhaite passer du découpage individuel à un découpage par groupes de récipients attachés. Le but de la présente invention est de procurer un dispositif de découpe à la matrice du type précité, permettant pendant le fonctionnement de la machine de découper au choix les récipients formés, remplis et scellés, individuellement ou par groupes. Ce but est atteint conformément à l'invention en ce qu'au moins une partie des espaces entre les poinçons peut être obturée par des éléments de découpe pouvant se déplacer au moyen d'organes d'actionnement pouvant être commandés au choix et/ou qu'au moins une partie correspondante des nervures entre les matrices peut être abaissée au moyen d'organes de commande pouvant être commandés au choix. L'invention permet, en commandant les organes d'actionnement appropriés, de modifier le dispositif de découpe de telle sorte qu'on peut découper au choix des récipients individuels ou des récipients attachés par groupes. Il existe une demande dans ce domaine, car, dans les machines à très haut rendement, on prévoit plusieurs dispositifs de remplissage pour différents produits, par exemple, du yogourt aux fruits et du yogourt nature, sur la machine, et que la commutation d'un produit à l'autre se fait sans arrêter la machine. Si par exemple les récipients de yogourt nature doivent être emballés individuellement, tandis que les récipients de yogourt aux fruits doivent être délivrés par groupes, il faut qu'il soit possible de commander le dispositif de découpe en fonction du produit qui vient d'être rempli. Cette possibilité est fournie par le dispositif de découpe à la matrice de l'invention. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée, donnée à titre d'exemple seulement, de deux formes de réalisation représentées schématiquement sur le dessin sur lequel La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de découpe à la matrice pour découper sans résidus des récipients selon l'invention La figure 2 est une vue de dessous de l'outil supérieur de la figure 1 La figure 3 est une vue schématique en coupe d'une nervure de la figure 1 avec le dispositif d'actionnement La figure 4 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 2, et La figure 5 est une vue en perspective d'un dispositif de découpe selon une autre forme de ré lisation, dans laquelle il subsiste une grille de feuille résiduelle lors du découpage individuel. Comme on le voit, l'outil de découpe est constitué par un outil supérieur fixe A et un outil inférieur B pouvant être amené contre le précédent au moyen de dispositifs appro priés non représentés. L'alignement de l'outil supérieur A et de l'outil inférieur B s'effectue au moyen de barres de gui dage (non représentées) qui pénètrent dans des alésages 34 de la matrice ou bloc 1 de l'outil inférieur B et dans des alésages 24 de l'outil supérieur A. flans le bloc 1 sont prévues des cavités 3, 5 pour des récipients formés par emboutissage dans une feuille en matière thermoplastique non représentée, scellés avec une feuille couvercle, qui sont délimitées par les nervures 7, 9, 11, 13 formées dans le bloc 1. Les cavités 3 diffèrent des cavités 5 décalées par rapport à elles en ce que les nervures 7, 9, 11, 13 comportent des décrochements en forme de gradins orientés vers l'intérieur 7a, 9a, lia, 13a et des arêtes de coupe 7b, 9b, Ilb, 13b qui arrivent exactement sur des pointes revues rur les poinçons 6, 8, 10, 12 pour les coins. Les cavités 5 sont délimitées vers l'intérieur en di rection des cavités 3 par les nervures 11, 13, tandis que vers l'extérieur sont prévus des décrochements 7c, 9c en forme de gradins sur les nervures 7, 9 et des arêtes de coupe 7d, 9d orientées vers Les poinçons 6, 8, 10, 12 sont fabriqués en tant qutéléments séparés et sont ajustés dans des cavités creusées dans les nervures 7, 9, 11, 13 de telle sorte que leurs pointes -comme mentionné- sont orientées exactement sur les arêtes de coupe 7b, 7d, 9b, 9d, iîd, 13d. Les poinçons 6, 8, 10, 12 pour les coins dépassent les arêtes supérieures des nervures 7, 9, 11, 13 d'une hauteur déterminée qui est de l'ordre de quel ques millimètres. Comme on le voit, des poinçons sont destinés à dé couper des coins triangulaires. Ils sont délimités vers l'ex- térieur par un arc afin de renforcer les pointes situées dans le sens de l'avance. Le poinçon 8 se trouvant au milieu du bloc 1 à l'intersection des nervures 11, 13 a une section transver sale en forme de carreau. Les poinçons 10, 12 situés, dans le sens de l'avance, à l'entrée et à la sortie de l'outil de découpe, découpent également des coins triangulaires, ces coins triangulaires découpés se complétant pour former un carreau entier entre les récipients.Etant donné qu'à ces endroits, il n'est pas possible de renforcer les pointes du coin de la façon décrite pour le poinçon 6, le poinçon 10 est muni de côtés 10b s'écartant en formant un angle et dans sa zone médiane, d'un évidement dont l'arête antérieure 10c est parallèle aux arêtes de coupe 9b, 9d des nervures 9. Le poinçon 12 comporte par contre un côté 12b avec un évidement en retrait, dont l'arête antérieure 12c vient affleurer au même niveau que les arêtes de coupe 9b, 9d des nervures 9 sur l'extrémité arrière de outil inférieur B, vue dans le sens de l'avance. L'outil supérieur A est constitué par un cadre 14 dans lequel sont prévus -comme mentionné- des alésages de guidage 24 pour des barres de guidage non représentées. flans le cadre 14 sont disposés des poinçons 2 pour les récipients et des poinçons 4 qui ne découpent pas. Les poinçons 2, 4 ont un contour de section transversale correspondant à celui des bords des récipients. Etant donné que, dans le cas présent, les bords des récipients doivent avoir des angles arrondis, il se forme ainsi entre le cadre 14 et les poin çons 2, 4 des volumes libres 16, 18, 20,22 qui forment les matrices pour les poinçons 6, 8, 10, 12 pour les coins dans l'outil inférieur B. Les poinçons qui ne découpent pas 4 sont décalés par rapport auxpoinçons 2 de sorte que chaque fois seuls les poinçons 2 coopèrent avec les évidements correspondants 3 dans l'outil inférieur B pour couper. Dans ce cas, la coupe s'effectue par les arêtes de coupe antérieures 2a, les arêtes de coupe latérales 2c et les arêtes de coupe postérieures 2b des poinçons 2, qui coopèrent avec les arêtes de coupe antérieures correspondantes 9b, les arêtes de coupe latérales 7b, 13b et les arêtes de coupe postérieures îîb sur les nervures 9, 7, 13, 11 dans la matrice 1. Dans la zone des poinçons 2, le cadre 14 comporte des zones de bord en retrait 14d, 14e qui s'étendent,respecti- vement du milieu d'un volume libre 16 jusqu'au milieu du volume libre 20, ou du milieu de l'autre volume libre 16 jusqu'au milieu du volume libre 22, Les zones de bord en retrait 14d se trouvent dans le même plan que les poinçons 4 qui ne découpent pas et n'ont une fonction de coupe que dans la zone des volumes libres 16, 20, 22.Les zones de bord 14f du cadre 14 se trouvent dans le même plan que les poinçons 2 et sont munis d'arêtes de coupe antérieures 14a, vue dans le sens de l'avance, et d'arêtes de coupe latérales 14c, qui coopèrent avec une arête de coupe antérieure 9e et une arête de coupe latérale 7d des nervures 9, 7 correspondantes tandis qutune arête de coupe postérieure correspondante 14d coopère avec une arête de coupe postérieure 9d de la nervure 9 et que de façon correspondante, les arêtes de coupe latérales 14c et 7d coopèrent. La transition entre la zone de bord 14f située dans le plan des poinçons 2 et les zones de bord 14d situées dans le plan des poinçons 4 qui ne découpent pas s'opère par des zones de bord 14g analogues à des rampes , qui partent du milieu des volumes libres 16, ainsi que par des zones de bord 14h qui partent du milieu des volumes libres 20 ou 22. La section transversale des volumes libres 16, 18, 20, 22 correspond exactement à la section transversale des poinçons de coin 6, 8, 10, 12. Le volume libre 22 comporte des côtés 22b s'étendant vers l'arrière en formant un angle, ainsi qu'une saillie 22c orientée vers l'intérieur de la surface de coin, tandis que pour le volume libre 20, un côté 20b est en retrait en formant un décrochement et est interrompu par une saillie 20c, orientée dans la surface de coin. Une arête de coupe 20a de la saillie 20c et une arête de coupe 22a du volume libre 22 sont distantes d'une longueur qui correspond exactement à la longueur d'un pas d'avance. En fonctionnement, la matrice 1 de l'outil inférieur B est déplacée vers le haut par un dispositif d'actionnement non représenté, selon la cadence de la machine, lorsque les récipients se trouvant encore dans la structure de la feuille se sont arrêtés dans la zone du dispositif de découpe. Etant donné que les poinçons de coin 6, 8, 10, 12 saillent au-dessus dl plan des arêtes de coupe 7b, 7d, 9b, 9d, 9e, 9f de l'outil inférieur B, ces poinçons de coin 6, 8, 10, 12 assurent d'abord le découpage des coins en coopération avec les volumes libres correspondants 16, 18, 20, 22 dans l'outil supérieur A.Etant donné que l'outil inférieur B continue son mouvement vers le haut, les arêtes de coupe 2a, 2b, 2c des poinçons 2 arrivent dans la zone des arêtes de coupe 7d, 9d, 9f, îîd, 13d des nervures dans la matrice 1, de même que par ailleurs, les arêtes de coupe 14a, 14b, 14c du cadre 14 arrivent dans la zone des arêtes de coupe 7d, 9d, 9e de la matrice 1, grâce à quoi le reste du contour des récipients est totalement découpé. Après le découpage, les récipients qui ont été découpés par les poinçons 2, reposent sur les décrochements en forme de gradins 7a, 9a, 13a, tandis que les récipients découpés dans les zones des poinçons 4 reposent par leurs bords sur les nervures 7, 9, 11, 13. Lorsque lwopé- ration de découpe est terminée, l'outil inférieur se déplace à nouveau vers le bas.Etant donné que les récipients s'appuient sur des éjecteurs non représentés, ils restent dans le plan des récipients non encore découpés et sont expulsés du dispositif de découpe par ces derniers lorsqu'ils avancent. Comme le montrent les figures 3 et 4 avec l'exemple des nervures 13, les nervures 11, 13 dans la matrice 1 sont disposées de façon à pouvoir se déplacer verticalement. Pans ce but, chaque nervure mobile 13 est prolongée par une pièce coulissante 13d qui coulisse dans des guidages 13c. Chaque nervure 13 comporte un bord inférieur 13f qui est biseauté en forme de rampe, dont le tracé est conforme à une surface de réglage 25a d'une baguette en forme de coin 25, Cette baguette 25 peut se déplacer transversalement entre une partie supérieure B.1 et une partie inférieure B.2 de l'ouil inférieur B ; un agencement à genouillère constitué par les leviers 26 provoque le déplacement et le verrouillage de la baguette 25. Les leviers 26 sont fixés par une articulation 27 sur la baguette 25 et par une articulation 28 sur la partie supérieure B.1 de l'outil inférieur B.Une articulation à genouillère 29 formée par les leviers 26 est reliée par une fourche 30 à un vérin hydraulique ou pneumatique 31, qui est tenu dans une cavité 32 de la partie supérieure B.1 de l'outil inférieur B par l'intermédiaire d'une articulation 33. Il est possible par l'actionnement d'un organe de commande 48 qui agit sur le, ou les vérins hydrauliques ou pneumatiques 31, de déplacer les nervures 11, 13 dans la position la plus basse représentée sur les figures 2, 3 ou dans la position la plus haute représentée sur la figure 1. Dans la position haute des nervures 11, 13 représentée sur la figure 1, celles-ci coopèrent avec l'outil supérieur A de telle sorte que les quatre récipients à découper sont séparés individuellement. Si les nervures (comme représenté sur les figures 3 et 4) sont abaissées de telle sorte que leurs arêtes de coupe Ilb, 13b se trouvent endessous du plan des arêtes de coupe 7b, 7d, 9b, 9d, 9f, 9e, ces zones des récipients ne sont pas séparées par le découpage, de sorte que chaque fois, des groupes de quatre récit pients attachés ensemble sont découpés dans la bande de feuille par le dispositif de découpe de la figure 1. Naturellement, les coins sont toutefois découpés et les arêtes de récipients attachées ensemble peuvent présenter un endroit prévu pour la rupture, que l'on obtient par le fait que les nervures 11, 13 sont juste assez abaissées pour que se fasse dans la position haute de l'outil inférieur B une légère rainure située dans la zone de l'épaisseur de la bande de feuille. Grâce à cette rainure, la bande de feuille est entamée dans la zone où les arêtes des récipients se touchent, de sorte qu'on peut ultérieurement séparer facilement les récipients les uns des autres. Selon que l'on souhaite, dans exemple représenté sur la figure 1, découper les récipients individuellement, ou par groupes de quatre, ou que l'on veuille également découper par groupes de deux, ou qu'on désire découper les récipients individuellement aussi bien que par groupes de deux, le déplacement des nervures 11, 13 peut s'effectuer au moyen des baguettes 25 par l'intermédiaire d'un vérin hydraulique ou pneumatique 31 respectivement pour une baguette 25 par nervure 112 13, ou bien un vérin-hydraulique ou pneumatique 31 peut coopérer avec plusieurs baguettes 25, ce qui simplifie légèrement la structure du dispositif de découpe. Pans la forme de réalisation de la figure 5, il s'agit d'un outil de découpe qui permet au choix le découpage de récipients individuels ou par groupes de deux. Avec ce dispositif de découpe, il subsiste une grille résiduelle de bande de feuille t toutefois cet outil de découpe est de structure plus simple que celui de la figure 1. L'outil supérieur A est constitué par une plaque porteuse 35 sur le côté inférieur de laquelle sont fixés deux poinçons 2 à une certaine distance l'un de l'autre. Sur le côté supérieur de la plaque porteuse 35 est fixé un carter support 36 au moyen de vis de fixation 38. Le carter support 36 reçoit un vérin hydraulique ou pneumatique 37 situé au milieu, qui agit sur un élément de découpe 39.L'élément de découpe 39 peut monter et descendre dans une fente 46 de la plaque porteuse 35 et dans sa position haute, il peut être déplacé dans une gorge 47 dans le carter support 36. Dans sa position basse représentée, 1'élément de découpe 39 remplit complètement l'espace entre les poinçons 2, et dans cette position, son côté inférieur se trouve dans le même plan que le côté inférieur des poinçons 2. L'outil inférieur B est constitué par une matrice 40 avec un côté transversal antérieur 41, un côté transversal postérieur 42 et des côtés longitudinaux, gauche et droit, 43. La matrice 40 comporte des évidements 3 correspondant exactement aux poinçons 2, lesquels évidements sont séparés les uns des autres par une nervure déplaçable 44. La nervure 44 peut être déplacée au moyen d'un vérin hydraulique ou pneumatique disposé sur le côté inférieur de la matrice 40 dans un carter support 45, de la même façon que l'élément de découpe 39 dans laplaque porteuse 35. Les déplacements de l'élément de découpe 39 et de la nervure 44 sont provoqués dans le même sens par un organe de commande 48. Une saillie 44adisposée sur le côté supérieur de la nervure 44 coopère avec le côté inférieur de l'élément de découpe 39 de sorte qu'à cet endroit la bande de feuille est entaillée lors du découpage, de façon à former un endroit prévu pour la rupture.L'outil supérieur A et l'outil inférieur B sont guidés l'un par rapport à l'autres t au moyen de guidages par colonnes, non représentes, disposés dans des alésages 2, 35 ; l'outil inférieur B est déplacé contre l'outil supérieur A au moyen d'un dispositif d'actionnement non représenté. Dans la position représentée de l'élément de découpe 39 et de la nervure 44, on découpe chaque fois deux récipients attachés par un emplacement prévu pour la rupture, tandis que lors du déplacement de l'élément de découpe 39 et de la nervure 44 vers le haut, on découpe chaque fois deux récipients séparés.Le déplacement de l'élément de découpe 39 et de la nervure 44, ainsi que la montée et la descente de l'outil inférieur B, sont réglés l'un sur l'autre de sorte que dans la position basse représentée de l'élément de découpe 39 et de la nervure 44, il ne s'opère au moyen de la saillie 44a qu'un entaillage de la liaison entre les deux récipients, sans qutil en résulte une surchage excessive de cette saillie 44a, tandis que dans la position haute de l'élément de découpe 39 et de la nervure 44, tout contact est exclu entre le côté inférieur de l'élément de découpe 39 et la saillie 44a. Les deux formes de réalisation de l'outil de découpe de l'invention ont en commun qu'il est possible sans difficultés de découper simultanément également plus de deux, ou de quatre récipients. Il est simplement nécessaire dans ce but d'accrottre les dimensions de l'outil supérieur A et de outil inférieur B et de les munir des poinçons et des matrices correspondantes, de sorte que les récipients peuvent être découpés en plusieurs rangées disposées l'une derrière l'autre, individuellement ou par groupes. Avec une disposition de trois rangées de quatre récipients respectivement, on peut par exemple selon l'actionnement des éléments de découpe et des nervures appropriés, découper les récipients individuellement ou former des groupes de deux, de trois, de quatre ou de six. REVENDICATIONS 1. - Dispositif pour découper à la matrice des récipients formés par emboutissage dans une bande de feuille thermoplastique, scellés avec une feuille couvercle et disposés en une ou plusieurs rangées l'une derrière l'autre, transversalement au sens longitudinal de la bande de feuille, avec un outil supérieur et des poinçons fixés sur celui-ci, et un outil inférieur avec les matrices fixées sur celui-ci dont les cavités comportent des arêtes de coupe coopérant avec l'outil supérieur, et des nervures séparant les cavités les unes des autres, caractérisé en ce qu'au moins une partie des espaces entre les poinçons (2) peut être obturée par des éléments de découpe (39) pouvant se déplacer au moyen d'organes d'actionnement (37) pouvant être commandés au choix et/ou qu'au moins une partie correspondante des nervures (11, 13, 44) entre les matrices (1, 40) peut etre abaissée au moyen d'organes de commande (31) pouvant être commandés au choix. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de découpe (39) et/ou des nervures (44) comportent des saillies (44a) pour produire un emplacement prévu pour la rupture. 3. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les arête de coupe (11b, 13b) des nervures (11, 13) dans leur position haute, se trouvent à la même hauteur que les arêtes de coupe (7b, 7d, 9d, 9f) des arêtes (7, 9), et que dans leur position basse, lors du découpage, elles se recoupent avec les poinçons (2) sur une longueur qui se trouve dans la zone de l'épaisseur de la bande de feuille. 4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les nervures (11, 13) peuvent être déplacées individuellement au moyen de vérins hydrauliques ou pneumatiques (31) 5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé par des baguettes (25) déplaçables transversalement disposées dans l'outil inférieur (B) en-dessous des nervures (11, 13) comportant des surfaces de réglage (25a) en forme de rampe coopérant avec les nervures (11, 13). 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les bords inférieurs (13f) des nervures (11, 13) sont conformes à des surfaces de réglage (25a) en forme de rampes. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les baguettes (25) s'appuient sur un agencement à genouillère (26) horizontal sur outil inférieur (B), et qu'un vérin hydraulique ou pneumatique (31) attaque l'articulation a genouillère (29) de l'agencement à genouillère (26).