Brevet FR2482044A1 — publié le 19811113

Perfectionnements apportés à une installation de conditionnement d'un produit. La présente invention concerne des perfectionnements apportés à une installation de conditionnement d'un produit, de préférence liquide, pâteux ou pulvérulent, du type comportant sur un bâti des moyens de transport, tels que des chaînes sans fin à pinces et des roues dentées de renvoi et motrices entraînées pas à pas à partir d'un moteur et par l'intermédiaire d'un arbre moteur principal traversant longitudinalement toute l'installation, lesdites pinces étant destinées à saisir une bande thermoplastique déroulée d'un rouleau ; un dispositif de chauffe comprenant au moins une résistance de chauffage pour porter des zones successives de ladite bande thermoplastique à la température de ramollissement ; un dispositif de formage pour thermoformer des récipients à partir de la bande thermoplastique ramollie et comprenant au moins un moule fixé sur un premier plateau de presse déplacé vertica .lement, le cas échéant, à l'encontre de plusieurs ressorts de rappel à l'aide d'au moins une came-clavetée sur ledit arbre moteur et au moins un contre-moule muni d'un poinçon de formage ; un dispositif de dosage comprenant au moins un doseur pour distribuer une quantité déterminée d'un produit dans les récipients thermoformés ; un support et un guidage pour une bande à couvercles destinée à être scellée de façon étanche sur la bande à récipients après le remplissage de ceux-ci un dispositif de scellement comprenant au moins une electrode supérieure de soudure et au moins une pièce d'appui montsur'un deuxième plateau de presse déplacé verticalement, le cas échéant, à l'encontre de plusieurs ressorts de rappel-par au moins une came égale ment clavetée sur ledit arbre moteur, un organe de soutien fixe traversant ladite pièce d'appui étant associé audit deuxième plateau, ainsi qu'un dispositif de découpe comprenant au moins un poinçon de découpe et une matrice de découpe monté sur un troisième plateau de presse associée à un élément de support fixe traversant ladite matrice et déplacé verticalement, le cas échéant, à l'encontre de plusieurs ressorts, à l'aide d'au moins une came également clavetée sur ledit arbre moteur. De telles installations sont largement connues en ce qui concerne leur conception générale et sont décrites, par exemple, dans les brevets américains 2,988,288 et 3,709,643 et les brevets français 1.180.058, 1.534.586, 1.592.063 et 2.340.185. Jusqu'à présent, le déroulement de cycles successifs de travail de ces installations sont commandés par un circuit électro-pneumatique de commande, chaque cycle étant déclenché par un contacteur actionné cycliquement par une horloge. Compte-tenu des temps de réaction relativement importants de tous les organes ou dispositifs à commande pneumatique, il a été, jusqu'à présent, impossible de dépasser une certaine vitesse d'actionnement notamment des plateaux de presse de l'installation. I1 est un but de l'invention de rendre une installation du type précité encore plus efficace en augmentant le nombre de ses cycles de travail par unité de temps tout en assurant à chacun des organes intervenant dans un cycle de travail une parfaite synchronisation par rapport aux autres organes. Ce but est atteint du fait que le moteur de l'installation tourne en continu à vitesse constante, qu'au niveau de chacun des trois plateaux de presse l'arbre moteur est monté en parallèle à un arbre auxiliaire entraîné par l'intermédiaire de pignons à partir dudit arbre moteur et portant également au moins une came identique à celle de l'arbre moteur et agissant sur le plateau de presse correspondant et qu'au moins l'un des arbres auxiliaires est relié cinématiquement à un plateau d'entraînement de la croix de Malte clavetée sur l'arbre d'entraînement des roues dentées des moyens de transport. Grâce'-. à cette conception tous les mouvements des différents organes de 1 'installation peuvent être camandés avec précision à partir de l'arbre moteur qui tourne en continu avec une vitesse constante. D'autres caractéristiques et avantages de l'objet de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement les liaisons cinématiques- entre le moteur d'entraînement et les différents plateaux de presse de l'installation - la figure 2 est une vue schématique latérale en élévation du mécanisme d'entrainement associé au premier plateau de presse portant le bloc de moule du dispositif de formage - la figure 3 est une vue en élévation latEra- le d'une came montée sur l'arbre principal ou sur un arbre auxiliaire et coopérant avec l'un des plateaux de presse - la figure 4 est une vue szhématique transversale en élévation de l'installation au niveau du dispositif doseur ; et - la figure 5 est une vue en élévation schEma- tique sur le dispositif doseur et son systenre canerde. L'installation de conditionnement comprend un moteur d'entraInement 1 qui tourne en continu à une vitesse déterminée constante et dont l'arbre de sortie est relié par. l'intermédiaire d'un variateur à courroie 2 à l'entrée d'un réducteur du type roue et vis 3 dont la sortie est raccordée par l'intermédiaire d'un joint à cardan 4 S l'arbre principal 5 subdivisé par l'inter- médiaire d'autres joints à cardan 6 en plusieurs tron çons d'arbre principal 7 qui, en principe, sont alignés les uns avec les autres. Le degré de réduction entre l'entre et la sortie du réducteur 3 est choisi de telle sorte que l'arbre de sortie du réducteur 3 fasse un tour par cycle de travail de l'installation.Bien entendu, l'arbre de sortie du.rOducteur 3 tourne également en continu et à vitesse constante. Comme le moteur 1 et le réducteur 3 sont installés en avant de l'installation dans le sens du defi- lement de la bande thermoplastique, on trouve au voisinage immédiat du réducteur 3 d'abord le plateau de presse 8 du dispositif de découpe, ainsi que le plateau de presse 9 du dispositif de scellement et finalement le plateau de presse 10 du dispositif de thermoformage, ces trois plateaux de presse 8 à 10 étant représentés schématiquement par des rectangles exécutés en traits interrompus. Au niveau de chaque plateau de presse 8,9 et 10, les tronçons d'arbre principal correspondant 7 comportent deux cames de commande 11,1.2 dont la configuration générale est.représentée sur la figure 3. Ces cames 11,12 sont prévues près des bo.rds transversaux de. chaque plateau de presse et comportent un pourtour qui comprend deux parties cylindriques de section circulai re. 13,14 diamétralement opposées et dont l'une (13) a un grand rayon R deerminant la position haute du plateau de presse correspondant et dont l'autre (14) a un petit rayon r qui détermine la position basse du plateau de presse correspondant.Les parties cylindriques circulaires 13,14 s'étendent angulairement sur n angle de l'ordre de 100 à 150- et sont raccordes entre-elles de façon continue par deux parties cylindri- ques 15 et 16 dont la partie 15. détermine une montée d'abord progressive et ensuite ralentie et dont l'autre partie 16 détermine une descente assez rapide du plateau de presse correspondant. il se comprend de soi-même que la configuration de ces cames sera choi sie en fonction des besoins. Comme on peut le voir sur ;ia figure 1 les tronçons d'arbre principal 7 sont disposés près d'un des côtés longitudinaux du plateau de presse correspondant et un arbre auxiliaire 17 est dispos parallèlement audit tronçon 7 et nrès de l'autre cEtE lon- gitudinal du plateau de presse correspondant. Chaque arbre auxiliaire 17 porte également deux cames 18,19 identiques aux cames 11 et 12. Chaque tronçon d'arbre principal 7 est relié à son arbre auxiliaire correspondant 17 par l'intermédiaire de deux roues dentées 20,21 qui engrènent l'une dans l'autre et qui sont clavetées, l'une (20) sur un tronçon d'arbre principal 7 et l'autre (21) sur l'arbre auxiliaire correspondant 17. L'une des extrémités, de préférence, l'ex trématé antérieure de l'arbre auxiliaire 17 associé au plateau de presse 8 du dispositif de découpe est reliée par l'intermédiaire de l'arbre double cardan 22 et de deux pignons à renvoi d'angle 23, 24 au pla- teau d'entraSnement 25 de la croix de Malte 26 cla- ventée sur l'arbre d'entraenement 27 des chaînes à pinces non représentées. Le plateau d'entraînement 25 porte un têton 28 qui pénètre cycliquement dans l'une des échancrures 29 de la croix de Malte 26. Gracie à cette conception, l'entraînement de chaînes à pinces et donc de la bande thermoplastique est mécaniquement liE à l'entraînement des plateaux de presse 8 à 10. Sur le tronçon d'arbre 30 reliant le tronçon d'arbre principal 7 du plateau de presse 8 du dispositif de découpe au tronçon d'arbre principal 7 du plateau de presse 9 du dispositif de scellement est prévu un embrayage 31 qui permet de débrayer les plateaux de presse 9 et 10 notamment dans le cas où l'on désire faire un réglage de la position des chaînes à pinces ou si l'on désire faire avancer la bande thermoplastique sans actionner le dispositif d scellement et le dispositif de formage. Sur la figure 2 est représenté le plateau de presse 10 associe au dispositif de formage, les cames 11 et 12 montées sur le trongon d'arbre principal 7 sont ici montrées en position haute du plateau-de presse 10 et coopèrent avec des galets 32,33 montés dans des paliers du plateau de presse 10. Sur ce plateau 10 est montée une chape 34 dont l'axe d'articulation 35 porte la plaque de support 36 pour un bloc de moule 37 représentée en position verticale haute. A l'endroit et en-dessous de l'axe d'articulation 35 de la chape 34, la plaque de support 36 est conformée de façon à présenter la moitié d'une roue dentée 38 qui coopere avec une crémaillère 39 guidée longitudinalement dans l'embase de la chape 34. Cette crémaillère 39 porte à son extrémité arrière un poussoir 40 qui coopère avec une came 41 qui commande le basculement vers le haut du bloc de moule 37. La came 41 est clavetée excentriquement sur un embout d'arbre 42 logé dans un palier porté par un bras 43 solidaire du plateau de presse 10. Cet embout d'arbre 42 est entraîné en rotation continue par l'intermédiaire de deux pignons 44,45 disposés a renvoi d'angle, et d'un arbre à cardan télescopique 46 dont l'extrémité inférieure est reliée par un joint à cardan à l'une des extrémités de l'arbre auxiliaire 17 par exemple associé au plateau de presse 9 du dispositif de soudure. La plaque de support 36 et ainsi le bloc de moule 37 sont sollicités à basculer vers le bas par un ressort permanent matérialisé,par exemple, par un vérin 47 dont l'extrémité arrière est articulée sur un montant 48 fixé au bras 43 du plateau de presse 10 et dont la tige 49 est articulée sur la plaque de support 36.La chambre de vérin 50 délimitée entre le piston 51 et la partie frontale du vérin traversé par la tige 49 est raccordée en permanence à une source de vide et l'autre chambre 52 du vérin 47 est raccordée à l'atmosphère. De cette façon, le vérin 47 a tendance à faire basculer constamment vers le bas le bloc de moule 37 et le poussoir 40 de la crémaillère 39 restera donc toujours en contact avec le pourtour de la came de commande 41. Là encore, la liaison mécanique entre le bloc de moule 37 et l'arbre principal 5 est établie en permanence et l'actionnement du dit bloc de moule 37 est donc parfaitement synchronisé avec les mouvements des autres organes de l'installaw tion. I1 est également avantageux de lier l'actionnement du dispositif doseur aux mouvements de l'arbre principal 5. A cet effet, l'arbre principal 5 ou un arbre auxiliaire 17 comporte,dans la zone située entre le plateau de presse 9 associé au dispositif de scellement et le plateau de presse 10 associé au dispositif de thermoformage, une came à double action 53 dans la rainure circulaire 54 de laquelle est engagé un doigt 55 solidaire d'une des extrémités d'un double levier de commande 56.L'axe d'articulation 57 de ce levier 56 est monté réglable dans un trou oblong 58 de ce levier 56 et est porté par un palier 59 guidé de façon réglable sur une plaque de support 60 soli daire du bâti 61 dont la plaque de base 62 et un flas- que latéral 63 sont schématquement représentés sur la figure 4. Le déplacement du palier 59 peut être réalisé à l'aide d'un système à vis et à écrou 64. L'autre extrémité du double levier 56 est reliée par l'intermédiaire d'une articulation 65 et d'unembrayage 66 à une barre de commande 67 qui est reliée laté- ralement à des tiges verticales de guidage 68,69 guidées verticalement dans des glissières 70 solidaires du flasque latéral 63 du bâti 61 et portant à leurs extrémités supérieures une poutrelle de commande 71 susceptible d'agir sur la tige de piston 72 de chacun des doseurs 73 du dispositif de dosage. La conception des doseurs i3 est connue de façon générale (voir brevets français 778.361 et 2.067.983) de sorte qu'il n'est pas nécessaire de la décrire ici en détail. A l-'endroit de l'articulation 65, le levier 56 est conformé en chape qui entoure l'extrémité inférieure d'une pièce d'articulation 74 dont l'extré- mité supérieure sert de butée à la barre de commande 67 et est solidaire de l'extrémité inférieure d'une tige de piston 75 faisant partie de l'embrayage 66. L'extrémité.supérieure de la tige de piston 75 porte un piston 76 qui coulisse de façon étanche dans un cylindre 77 solidaire de la barre de commande 67. La tige de piston 75 traverse la barre de commande 67, le cas échéant, de façon étanche, et le piston 76 divise î'intérieur du cylindre 77 en deux chambres 78 et 79 dont l'une peut être reliée à une source d'air comprimé pour établir une liaison rigide entre le levier 56 et la barre de commande 67. Dès que l'on met les deux chambres 79 et 78 à l'atmosphère, le piston 76 peut se déplacer librement à l'intérieur du cylindre 77 et la liaison entre la barre de commande 67 et le levier 56 est interrompue. C'est pour cette raison que l'on considère l'ensemble de tige 75, piston 76 et cylindre 77 comme un embrayage 66. La barre de com mande 67 peut être sollicitée vers le bas sous l'effet de ressorts de rappel 80 prenant appui d'une part, sur la barre de commande 67 et, d'autre part, sur un organe fixe du bâti 61. Là encore, l'actionnement des différents doseurs 73 du dispositif de dosage est commande mécaniquement à partir de l'arbre principal 5 de l'installation. Il se comprend de soi même que le mode de réalisation précédemment décrit peut subir un. certain nombre de modifications sans que l'on sorte pour cela du aadre de protection de la présente invention, cadre défini par les revendications annexées Bien entendu, les différentes particularités de l'invention peuvent également être appliquées à des installations qui ne comportent pas de bloc de moule basculant. REVENDICATIONS 1. Perfectionnements apportés à une installation de conditionnement d'un produit, de préférence liquide,pâteux ou pulvérulent, du type comportant sur un bâti des moyens de transport, tels que des chaînes sans fin à pinces et des roues dentées de renvoi et motrices entraînées pas à pas à partir d'un moteur et par l'intermédiaire d'un arbre moteur principal traversant longitudinalement toute l'installation, les dites pinces étant destinées à saisir une bande thermoplastique déroulée d'un rouleau ; un dispositif de chauffe comprenant au moins une résistance de chauffage pour porter des zones successives de ladite bande thermoplastique à la température de ramollissement un dispositif de formage pour thermoformer des raci- pients à partir de la bande thermoplastique ramollie et comprenant au moins un moule fixé sur un premier plateau de presse déplace verticalement, le cas échéant, à l'encontre de plusieurs ressorts de rappel, à llai- de d'au moins une came clavetée sur le dit arbre moteur principal et au moins un contre-moule muni d'un poinçon de formage ; un dispositif de dosage comprenant au moins un doseur pour distribuer une quantité déterminée d'un produit dans le récipient thermoformé un support et un guidage pour une bande à couvercles destinée à être scellée de façon étanche sur la bande à récipients après le remplissage de ceux-ci un dispositif de scellement comprenant au moins une électrode supérieure de soudure et au moins une pièce d'appui montée sur un deuxième plateau de presse déplacé verticalement, le cas échéant, à l'encontre de plusieurs ressorts de rappel, par au moins une came également clavetée sur le dit arbre moteur un organe de soutien fixe traversant ladite pièce d'appui étant associé audit deuxième plateau, ainsi qu'un dispositif de découpe comprenant au moins un poinçon de découpe et une matrice de découpe montée sur un troisième plateau de presse associé à un élément de support fixe traversant ladite matrice et déplacé verticalement, le cas échéant, à l'encontre de plusieurs ressorts de rappel, à l'aide d'au moins une came également clavetée sur ledit arbre moteur, c a r a c t é r i s é s en ce que le moteur de l'installation tourne en continu et à vitesse constante, qu'au niveau de chacun des trois plateaux de presse, l'arbre moteur est monté en parallèle à un arbre auxiliaire entraîne par l'intermédiaire de pignons ou roues dentées à partir dudit arbre moteur et portant également au moins une came identique à celle de l'arbre moteur et agissant sur le plateau de presse correspondant et, qu'au moins l'un des arbres auxiliaires est relié cinématiquement à un plateau d'entraînement de la Croix de Malte clavetée sur l'arbre d'entraînement des roues dentées des moyens de transport. 2. Perfectionnements selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é s en ce que le moteur est relié à l'arbre moteur principal par 11 Intermédiaire d'un réducteur dont le degré de réduction est tel que son arbre de sortie fait un tour complet par cycle de travail de l'installatiôn 3. Perfectionnements selon l'une des revendications 1 et 2 et selon lesquels le plateau de presse associé au dispositif de formage porte un bloc de moule basculant actionné par un vérin de basculement, c a r a c t é r i s é s en ce que le bloc de moule porte une roue dentée actionnée par une crémaillère qui coopère avec une came de bascule ment entraînée en permanence en rotation a partir de l'arbre moteur principal de préférence par l'interme- diaire de l'arbre auxiliaire associé au plateau de presse du dispositif de scellement. 4. Perfectionnements selon l'une des revendications 1 à 3, c a r a c t é r i s é s en ce que les tiges de piston des doseurs du dispositif de dosage sont commandées par l'intermédiaire d'un double le vier dont l'une des extrémités coopère avec une came clavetée sur l'arbre moteur principal de l'installation. 5. Perfectionnements selon l'une des revendications 1 à 4, c a r a c t é r i s é s en ce que un embrayage de préférence du type pneumatique est prévu entre le double levier du dispositif de dosage et la tige de piston des doseurs dudit dispositif de dosage. 6. Perfectionnements selon l'une des revendica tions- 1 à 5, c a r a c t é r i s é s en ce que l'embrayage du dispositif de dosage comporte une tige de piston articulez sur le double levier et un cylindre fixé sur une barre de commande reliée aux tiges de piston des doseurs, au moins l'une des deux chambres du cylindre contenant le piston de la tige de piston étant susceptible d'être reliée à une source de fluide sous pression. 7. Perfectionnements selon l'une des revendications 1 à 6, c a r a c t é r i s é s en ce que chaque plateau de presse est supporté par quatre cames dont deux sont montées sur un troncon d'arbre principal et dont deux autres sont montées sur un arbre auxiliaire aui est-relie au tronçon -d'arbre principal correspondant par deux roues dentées. 8. Perfectionnements selon l'une des revendications 1 à 7, c a r a c t é r i s é s en ce que un embrayage est prévu entre le tronçon d'arbre principal associé au plateau de presse du dispositif de découpe et le tronçon d'arbre principal associé au plateau de presse du dispositif de scellement.