Brevet FR2502115A1 — publié le 19820924

La présente invention se rapporte à un mécanisme pour convertir une pièce d'un matériau d'enveloppement ayant une coupe transversale sensiblement en U, en un tube d'en- veloppement, en soudant les bords longitudinaux de la pièce en déplaçant ceux-ci l'un contre l'autre et par un dispositif de soudage. Dans la demande de brevet au Danemark No. 4764/78 du 26 Octobre 1978, est décrit un dispositif d'enveloppement ayant un moyen de mise en forme impartissant, à des pièces d'un matériau d'enveloppement, une coupe transversale en U, lors de leur passage à travers le moyen de mise en forme. De ce moyen de mise en forme, les pièces du matériau d'envelop- pement passent par un moyen de soudage longitudinal pour souder les bords longitudinaux des pièces. Un tel dispositif d'enveloppement fonctionne avec des pièces d'un matériau d'enveloppement enduit d'un matériau pouvant être soudé. Un tel matériau d'enveloppement est suffisamment rigide pour être autonome entre le moyen de mise en forme et le moyen de soudage longitudinal, avec pour effet que le guidage des bords longitudinaux offert par le moyen de soudage longitudi- nal est suffisant pour les déplacer l'un contre l'autre quand ces bords quittent le moyen de mise en forme. Dans des expériences à la base de la présente inven- tion, on a tenté d'utiliser un autre matériau d'enveloppement, bien plus flexible et "vivant", par exemple sous la forme de bandes d'une pellicule en matière plastique mince. On a trouvé cependant, que du fait du manque de rigidité, ce matériau n'était pas suffisamment autonome pour passer à un état librement suspendu de la forme à coupe transversale sensiblement en U à une forme tubulaire, c'est-à-dire avec les bords longitudinaux en aboutement l'un contre l'autre. La présente invention a pour objet un mécanisme indiqué ci-dessus, au moyen duquel il est possible, d'une façon simple, de guider les bords ou lisières de la pièce du matériau d'enveloppement de façon que ceux-ci, sans risquer que la pièce du matériau ne se froisse, puissent être positi- vement déplacés de la position qu'ils prennent quand la pièce du matériau a une coupe transversale en U à la position qu'ils prennent quand la pièce du matériau est de forme tubulaire, et selon l'invention, cela est atteint par un inca- nisme de guidage des bords ou des lisières agencé en avant du dispositif de soudage qui comprend un moyen pour engage- ment avec les bords longitudinaux de la pièce du matériau d'enveloppement, un moyen de guidage du moyen d'engagement agencé en relation convergente en regardant dans la direction du parcours de la pièce et un moyen pour déplacer le moyen 1 d'engacement le long du moyen de guidage. Ainsi, les moyens d'en- gagement peuvent saisir les bords de la pièce du matériau C'enveloppement tandis qu'elle a sa coupe transversale en U, ensuite les moyens d'engagement, en vertu des moyens de guidage, déplacent les bords l'un vers l'autre, c'est-à-dire à la position qu'ils doivent prendre pour être soudés l'un à l'autre. Cela permet d'obtenir une soudure longitudinale sans défaut,d'un matériau en pellicule extrêmement mince et flexible. Selon l'invention, les moyens d'engagement sont de préférence constitués de moyens d'aspiration agencés pour engager les surfaces externes des bords longitudinaux. Des moyens d'engagement ayant la forme de tels moyens d'aspira- tion pour engagement avec les surfaces externes des bords longitudinaux de la pièce en U du matériau sont avantageux parce qu'ils peuvent déplacer les côtés internes de ces bords longitudinaux très près l'un de l'autre. Cela n'empêche cependant pas que chacun de ces moyens d'engagement puisse être formé comme deux lèvres ou doigts de serrage pour enga- gement avec le bord en question. Pour garantir un guidage positif des moyens d'aspira- tion, les moyens de guidage peuvent selon un mode de réalisa- tion de l'invention, se composer de deux paires de tiges de guidage, les tiges de chaque paire étant parallèles, et un moyen d'aspiration est monté mobile sur chaque paire de tiges par des trous traversant le moyen d'aspiration en question. Cela garantit un guidage sans basculement du moyen d'aspiration. Selon un autre mode de réalisation avantageux du mécanisme de l'invention, en regardant dans la direction de parcours de la pièce du matériau d'enveloppement, les moyens de guidage sont agencés en relation convergente avec le fond de la pièce généralement en U. Cela tient compte du fait que les bords de la pièce du matériau, quand elle est convertie d'une coupe transversale en U à une forme tubulaire, seront à un moindre espace du fond de la pièce du matériau afin d'empêcher un glissement des moyens d'engagement par rapport à la pièce d'enveloppement et une élévation de cette dernière respectivement. Selon l'invention, les moyens de mise en action des moyens d'engagement sont de préférence constitués d'une tige pourvue d'une fente et agencée transversalement à la pièce du matériau, les moyens d'engagement engageant cette fente. Une telle tige est capable de déplacer les moyens d'aspira- tion le long des moyens de guidage, permettant en même temps un mouvement des moyens d'aspiration l'un contre l'autre. Ces moyens de mise en action sont particulièrement avantageux dans le cas d'un mécanisme pour convertir un certain nombre de piècesd'une coupe transversale en U à une forme tubulaire, car dans ce cas il est possible d'utili- ser une tige formant toute l'extension transversale du mécanisme, cette tige étant pourvue d'une fente pour chaque paire de moyens d'engagement. Dans un dispositif d'enveloppe- ment décrit dans l'introduction, une telle tige est facile- ment connectée à un moyen de soudage formant une soudure transversale des tubes d'enveloppement et à cette tige est imparti un mouvement alternatif pour déplacer les pièces de matériau à travers le dispositif d'enveloppement. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'un dispositif d'enveloppement ayant un certain nombre de chaînes d'envelop- pement et auxquelles est adapté le mécanisme selon l'invention; - la figure 2 est une vue avant du dispositif d'en- veloppement de la figure 1, en regardant du dessous de la figure 1; et la figure 3 est une vue d'un mode de réalisation du mécanisme selon l'invention à utiliser en combinaison avec un dispositif d'enveloppement tel que représenté sur les figures 1 et 2. Le dispositif d'enveloppement illustré sur les figures 1 et 2 comprend deux cadres 1 et 2, chacun supportant un certain nombre de rouleaux 3 d'un matériau d'enveloppement comme un papier enduit sur l'une ou ses deux faces d'un matériau soudable. Le dispositif d'enveloppement lui-même est désigné en 4 sur la figure 1, et il comprend, comme cela est apparent sur la figure 2, un cadre 5 qui, en regardant de la gauche à la droite, supporte une rangée de moyens 8 de 2 mise en forme agencés transversalement à la direction du parcours de la machine et impartissant, aux pièces du matériau d' enveloppement, une coupe transversale en U pendant leur passage à travers le moyen de mise en forme. Le dispositif est pourvu d'un dispositif de dépôt, non re- présenté, pour déposer des objets dans les pièces en forme de U. A la suite des moyens de mise en forme 8, le cadre 5 supporte deux moyens de soudure longitudinale 9 par lesquels les bords longitudinaux de chaque pièce sont soudés l'un à l'autre, et cela est suivi de deux moyens de pliage 10 pour aplatir la soudure longitudinale formée. Ces derniers moyens sont suivis de deux moyenschauffants 11,12 et de deux moyens de serrage 13, 14 qui, en combinaison, constituent des outils pour former des soudures transversales. Les deux moyens chauffants se composent d'un rail supérieur trans- versal 11 et d'un rail inférieur transversal 12, et les deux moyens de serrage se composent d'un rail supérieur 13 et d'un rail inférieur 14. Les deux rails supérieurs 11 et 13 sont interconnectés par des bras 15 et les deux rails infé- rieurs 12 et 14 sont interconnectés par des bras 16. Le rail supérieur 13 et le rail inférieur 14 sont connectés à un mécanisme d'engagement et de dégagement 17 par lequel les deux rails supérieurs 11, 13 sont mobiles vers le haut et les deux rails inférieurs 12, 14 sont en même temps mobiles vers le bas. L'espace entre les moyens chauffants et les moyens de serrage est égal à la longueur des produits enveloppés que l'on peut obtenir. La station de soudage constituée par ces moyens a un mouvement alternatif en direction transversale de la machine, et sa course est égale à la longueur des emballages à produire. La station de soudure transversale est suivie d'un panneau de commande 20 et ensuite d'une station de coupe et de maintien 21 avec un convoyeur à rouleaux 22 pour les paquets ou emballages séparés. Le dispositif d'enveloppement illustré sur les figures 1 et 2 fonctionne comme suit: Avant mise en marche, les pièces du matériau sont emfilées dans les moyens de mise en forme 8, passent par leurs bords dans les moyens de soudage 9 de la station de soudure longitudinale, par les moyens d'aplatissement 10 de la soudure, entre les rails supérieurset inférieurs1l, 13 et 12, 14 respectivement éloignés les uns des autres et sur la station 21 pour sortir par le moyen de coupe de cette dernière. On peut maintenant comprendre qu'en impartissant une course alternative au mécanisme d'engagement et de dégagement 17 et en fermant les rails de la station de soudure avant amorce de la course d'avance et en ouvrant ceuxci à la fin de la course, les pièces des matériaux passent par échelon à tra- vers le dispositif, et les objets déposés dans les pièces de matériau sont enveloppés et séparés des pièces de matériau à la station 21. Le dispositif illustré sur les figures 1 et 2 fonc- tionne de façon excellente quand le matériau d'enveloppement utilisé est du papier qui, comme on l'a indiqué, est enduit sur l'une ou ses deux faces d'un matériau soudable. Ce matériau d'emballage est capable de se supporter lui-même et il est suffisamment rigide pour passer de la coupe trans- versale en U, impartie par les moyens de mise en forme 8, à la forme prise par la pièce avec ses bords en aboutement l'un contre l'autre, et soudés l'un à l'autre par le moyen de soudure longitudinale 9. Si l'on tente d'utiliser le dispositif avec des pièces plus minces de matériau comme une pellicule en matière plastique relativement mince, des expériences ont montré que l'on rencontre des difficultés pour l'alimentation des bords des pièces de matériau dans le moyen de soudure longitudinale 9. Pour surmonter cela, un mécanisme tel que celui repré- senté sur la figure 3 est utilisé. Pour la clarté, la figure 3 montre un mécanisme pour une seule pièce, mais on compren- dra facilement, à la lecture de l'explication ci-dessus, que le mécanisme peut être multiplié pour se conformer au nombre de pièces de matériau. Le mécanisme illustré sur la figure 3 est conçu pour être agencé entre le moyen de mise en forme 8 et le moyen de soudure longitudinale 9 pour le dispositif selon la figure 1 ou la figure 2, ou un dispositif semblable oh une pièce d'un matériau d'enveloppement doit être convertie d'une coupe transversale en U à une forme tubulaire. Sur la figure 3, le repère 8 désigne un moyen de mise en forme en une tôle ou métal cintré pour avoir une forme de U avec un fond 30 et deux parois latérales externeset verticales3l et 32 supportant des parois latérales internes courbées vers l'intérieur et vers le bas 33 et 34 afin que les paires de parois 31, 33 et 32, 34 forment des gorges étroites et ouvertes vers le bas. Le moyen de mise en forme 8 est fixé au côté supérieur d'une tige transversale 36 qui, quand le mécanisme doit être utilisé, est connectéeau cadre 5 du dispositifdonc la tige 36 s'étend transversalement à la direction de parcours de la machine. Dans une utilisatioren connexion avec un dispo- sitif d'enveloppementà plusieurs lignes, sont agencés un certain nombre de moyens de mise en forme sur la tige trans- versale 36, correspondant au nombre de pièces. La figure 3 montre de plus deux moyens de soudure longitudinale 9 consistant, d'une façon connue, en deux rails longitudinaux qui peuvent être chauffés et qui sont légèrement mobiles vers et au loin l'un de l'autre pour former par intermittence une soudure longitudinale des bords d'une pièce du matériau désignée en 38 sur la figure 3. Ce dernier se compose d'une pellicule en matière plastique relativement mince et flexible, et arrive à l'extrémité d'alimentation du moyen de pliage 8 à l'état plié le long d'une ligne inférieure de pliage 39 et étant guidé par une broche de guidage 40. Après la broche 40, les côtés de la pièce du matériau sont séparés l'un de l'autre en passant par les gorges respectives des parois latérales du moyen de mise en forme 8 avec pour effet que la pièce du matériau prend une coupe transversale sensiblement en U. Pour garantir un guidage positif des bords supérieurs de la pièce du matériau, tandis qu'ilsse délacent de l'extré- mité d'évacuation du moyen de mise en forme 8 au moyen de soudure longitudinale 9, le mécanisme de la figure 3 est pourvu de deux moyens d'engagement 42, 43, qui,dans le mode de réalisation illustré, seconposent de moyens d'aspira- tion chacun supportant, à son extrémité inférieure, des disques d'aspiration 44 et 45 respectivement, qui,par des gorges respectives 46 et 47 dans les moyens d'aspira- tion, sont en communication avec un tuyau flexible d'aspira- tion 49 et 50 respectivement. Les moyens d'aspiration 42 et 43 sont montés sur des moyens de guidage consistant en deux paires de tiges de guidage 52, 53 et 54, 55, respectivement. Les tiges de guidage de chaque paire s'étendent parallèlement et dans un seul et unique plan vertical. L'extrémité supé- rieure de chaque moyen d'aspiration 42 et 43 est pourvue de deux trous au moyen desquels chaque moyen d'aspiration 42, 43 peut glisser sur des paires respectives de tiges 52, 53 et 54, 55. Les extrémités avant sur la figures 3 des tiges 52-55 sont supportées par une tige transversale, non représentée et les tiges 52 55 sont espacées les unes Res autres donc à la position des moyens d'aspiration 42 et 43 sur la figure 3, les disques d'aspiration 44, 45 sont placés sensiblement face aux extrémités des gorges latérales du moyen de mise en forme 8. Les extrémités arrière sur la figure 3 des tiges 52-55 sont fixées à une tige transversale 57. Les deux tiges transversales supportant les tiges de guidage 52-55 sont conçues à la façon qui n'est pas repré- sentée en détail, pour connexion au cadre 5 du dispositif. On peut voir sur la figure 3 que les deux paires de tiges 52,53 et 54, 55 convergent du moyen de mise en forme 8 vers le moyen de soudure longitudinale9, c'est-à-dire que les moyens d'aspiration 42, 43, quand ils se déplacent vers une position adjacente au moyen de soudure longitudinale 9, sont proches l'un de l'autre. Pour déplacer les moyens d'aspiration 42 et 43, le mécanisme est pourvu d'une tige 59 agencée transversalement à la pièce du matériau et ayant une fente 60. Des broches 61 et 62 s'étendant vers le haut, respectivement, engagent - la fente, les broches étant supportées par les moyens res- pectifs d'aspiration 42 et 43. On comprendra ainsi que quand la tige 59 est soumise à un mouvement alternatif, comme cela est indiqué par la flèche à deux têtes 63, les moyens d'aspi- ration 42 et 43 accomplissent le mouvement indiqué ci- dessus. La tige 59 est connectée par un moyen, non représenté, à la station de soudage du dispositif et participe par conséquent au mouvement alternatif de la station de soudage. Le mécanisme illustré sur la figure 3 fonctionne comme suit: A la fin de la course de retour de la station de soudage, les moyens d'aspiration 42, 43 prennent la position représentée sur la figure 3. Dans cette position, les tuyaux flexibles 49, 50 sont soumis à une dépression pour forcer les disques d'aspiration 44, 45 à adhérer aux bords placés face à face de la pièce du matériau 38. Pendant la course d'avance de la station de soudure, les moyens d'aspiration 42, 43 sont entrainés en vertu de l'effet d'entraînement de la tige 59 sur les broches 61 et 62, et ces dernières se déplacent en même temps l'une vers l'autre dans la fente D 60 par suite de la position convergente des paires de tiges 52, 53 et 54, 55. Cela garantit un transfert positif des bords de la pièce du matériau 38 à l'extrémité d'alimenta- tion du moyen de soudure 9, point auquel l'effet d'aspira- tion présent dans les tuyaux flexibles 49 et 50 est interrom- pu pour libérer les bords de la pièce du matériau avec pour résultat que les moyens d'aspiration 42, 43 peuvent être retirés à la position représentée sur la figure 3 pendant la course suivante du dispositif. En plus de converger les unes vers les autres, les tiges 52, 53 et 54, 55 convergent également légèrement par rapport au fond de la pièce de matériau ou, en d'autres termes, pendant le mouvement vers le moyen de soudure 9, les disques d'aspiration 44,45 descendent légèrement. Cela permet auxdisques 44 et 45 de guider positivement les bords de la pièce de matériau, en considérant le fait que leur intervalle par rapport au fond de la pièce du matériau diminuera légèrement pendant la conversion de la coupe trans- versale en U de la pièce de matériau à sa forme tubulaire. Le mécanisme représenté sur la figure 3 a été expliqué ci-dessus en connexion avec un dispositif d'envelop- pement spécial tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, et comprenant deux moyens de serrage 13, 14, deux moyens de chauffage 11, 12 avec une station de coupe et de main- tien 21, mais on comprendra facilement que le mécanisme représenté sur la figure 3 peut, sans difficulté, être utilisé avec un dispositif d'enveloppement plus simple, du type o la soudure transversale des produits enveloppés est formée par une seule paire de moyens alternatifs de soudure venant en engagement et se dégageant, qui peuvent également être pourvus d'un moyen de coupe pour séparer les produits finis et emballés. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Mécanisme pour convertir une pièce de coupe trans- versale sensiblement en U d'un matériau d'enveloppement en un tube d'enveloppement, en soudant les bords longitudinaux de ladite pièce en les déplaçant l'un contre l'autre et à travers un dispositif de soudure, caractérisé par un moyen de guidage des bords agencé en amont dudit disposi- tif de soudure (9) et comprenant des moyens (42, 43) pour un engagement avec les bords longitudinaux de la pièce du matériau d'enveloppement, des moyens de guidage (52, 53 et 54, 55) pour les moyens d'engagement (42, 43) agencés en relation convergente en regardant dans la direction de parcours de la pièce (38) et des moyens (59,60, 61) pour déplacer les moyens d'engagement (42, 43) le long des moyens de guidage (52-55). 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'engagement précités sont constitués de moyens d'aspiration (42, 43) conçus pour engager les surfaces externes des bords longitudinaux de la pièce (38). 3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage précités se composent de deux paires de tiges de guidage (52, 53; 54, 55), les tiges de chaque paire étant parallèles et les moyens d'aspiration (42, 43) étant montés mobiles sur chaque paire de tiges (52, 53; 54, 55) au moyen de trous traversant lesdits moyens d'aspiration (42, 43). 4. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en regardant dans la direction de parcours de la pièce du matériau d'enveloppement (38), les moyens de guidage (52-55) sont agencés en relation convergente par rapport au fond de la pièce généralement en U (38). 5. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déplacement sont constitués d'une tige (59) pourvue d'une fente (60) et agencée transversale- ment à la pièce de matériau (38), les moyens d'engagement 2 5 0 2 1 1 5 1 1 (42, 43) précités, engageant ladite fente. 6. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure de chaque moyen d'aspira- tion (42, 43) précité supporte un disque d'aspiration ou ouverture d'aspiration (44, 45), chacun desdits disques ou desdites ouvertures étant connecté à une source de dépression au moyen d'un tuyau flexible (49, 50).