Brevet FR2586230A1 — publié le 19870220

MECANISME DE SCELLEMENT TRANSVERSAL POUR DISPOSITIFS DE CONDITIONNEMENT DE PRODUITS DANS DES SACHETS EN MATIERE PLASTIQUE La présente invention se rapporte à un mécanisme de scellement transversal, destiné à être utilisé lors de l'em- ballage de produits dans des sachets en un film tubulaire de résine. Parmi les dispositifs de scellement/sectionnement habi- tuellement utilisés pour couper des scellements transver- saux de sachets garnis en film tubulaire de résine, l'on peut citer par exemple le dispositif décrit dans la demande de modèle d'utilité japonais n 56(81) - 54552, correspon- dant au modèle d'utilité japonais n 57(82)- 167815 soumis à l'inspection publique et déposé par le déposant de la présente demande. Ce dispositif est illustré sur la figure 4 des dessins annexés, et ce dispositif 10comprend des rouleaux d'alimentation 20 pour délivrer un film tubulaire 11; des galets de pincement 13 tournant en synchronisme avec les rouleaux 20, au-dessous de ces derniers; des moyens de thermoscellement 14, situés au-dessous des galets de pin- cement 13 dont ils sont distants de l'espacement requis pour le thermoscellement; ainsi que des moyens de coupe 15, disposés au-dessous des moyens de thermoscellement 14 dont ils sont séparés d'une distance sensiblement égale à la lar- geur d'une zone scellée 16. Les galets de pincement 13, les moyens de thermoscellement 14 et les moyens de coupe 15 sont respectivement équipés de mécanismes de déplacement 13a, 14a et 15a consistant, par exemple, en des vérins à va-et- vient horizontal. Une minuterie (non représentée) est prévue pour actionner les moyens de thermoscellement après que les galets de pincement 13 ont subdivisé le contenu 12 du film 11, et ont accompli une rotation tout en se refermant, de façon à faire progresser le film 11 d'une certaine distance. D'autres mécanismes (non illustrés) sont prévus pour imprimer une rotation intermittente aux galets 13 de manière à laisser aux moyens 14 le temps de s'ouvrir après le thermoscellement, afin d'assurer la progression de la zone scellée 16 vers le bas, d'une distance égale à sa largeur, pour détacher en- suite cette zone par sectionnement. Il convient à présent, en se référant aux figures 5a à 5d des dessins annexés, de décrire les processus d'embal- lage et de sectionnement obtenus par l'utilisation de ce dispositif. La figure 5a montre la condition dans laquelle le sec- tionnement d'un film tubulaire est effectué à l'achèvement d'un thermoscellement, et après que les galets de pincement 13 ont été ouverts pour emplir complètement le film 11 par un produit déversé (liquide). La figure 5b illustre la condition dans laquelle les galets de pincement 13 sont refermés pour provoquer une sub- division et pour déverser, dans un sachet 11a, la charge 12 correspondant à la quantité d'une unidose. Les moyens de thermoscellement 14 et les moyens de coupe 15 se trouvent alors en condition ouverte. La figure 5c représente la condition dans laquelle les galets de pincement 13 tournent tout en étant refermés; le film tubulaire 11 effectue une descente à l'état intimement resserré; le sachet empli 11a est stoppé à la face inférieu- re des moyens de thermoscellement 14 après avoir franchi ces derniers; et la partie resserrée du film tubulaire 11 est thermoscellée par fermeture desdits moyens 14. La figure 5d dépeint la condition dans laquelle les mo- yens 14 sont ouverts après le thermoscellement; les galets de pincement 13 tournent en intermittence d'une distance angulaire Wb, de manière à faire descendre le film 11 d'un trajet Wa, après quoi ils s'immobilisent; et les moyens de coupe 15 sont ensuite refermés pour sectionner la zone scel- lée 16. Dans ces moyens 15 de coupe transversale de l'art anté- rieur, comme représenté à échelle agrandie sur la figure 6, une lame de coupe 15b en saillie est ménagée sur l'un des côtés et une creusure 15c est façonnée de l'autre côté, la zone thermoscellée 16 du film 11 étant sectionnée par cette lame 15b et cette creusure 15c immédiatement après le thermoscellement, tout en étant simultanément emprisonnée entre ladite lame et ladite creusure, et comprimée au moyen des vérins presseurs 15a. Dans ces moyens 15 de coupe transversale selon l'art antérieur, le processus de sectionnement a déjà débuté avant que la zone scellée 16 du film 11 soit emprisonnée entre des faces 15p en butée, par lesquelles elle est comprimée. De plus, les moyens 15 de coupe après compression ne présentent aucun système de refroidissement, si bien que le refroi- dissement de la zone scellée n'est pas nécessairement total. Dans certaines circonstances, il en résulte une robustesse insuffisante de cette zone scellée. En outre, même si les moyens de coupe 15 sont pourvus d'un système de refroidissement, la compression assurée par des moyens tels que des vérins s'avère insuffisante; de même, en présence d'un dispositif tel que des cames, ce mé- canisme a pour effet d'exercer une pression constante, de sorte que les moyens de coupe peuvent ne pas être à même de s'adapter à différentes conditions de compression résul- tant des épaisseurs et de la diversité des matériaux consti- tuant le film 11. C'est pourquoi la zone scellée ne possède quelquefois pas une robustesse suffisante. De surcroît, dans les moyens de coupe selon l'art an- térieur, l'intervention de coupe est déclenchée à l'avance, si bien que la robustesse du joint scellé n'est pas nécessai- rement améliorée par la compression. De plus, le procédé de sectionnement après compression ne permet pas l'occurrence d'un refroidissement intégral et le mécanisme de compression ne peut pas s'adapter à un large éventail de matériaux cons- tituant le film. La présente invention a pour objet de résoudre les pro- blèmes inhérents aux moyens de coupe de l'art antérieur, en proposant un dispositif de sectionnement transversal équipé d'un mécanisme de compression qui applique une force de com- pression infiniment grande à des zones scellées transversa- lement d'une grande diversité de matériaux constituant le film, ainsi que d'un dispositif de coupe refroidi à force, qui applique une force de compression infiniment grande à la région comprimée, refroidie et sectionnée de la zone scellée transversalement. La présente invention, dont l'objectif consiste à ré- soudre les problèmes susdécrits, fournit un mécanisme de scellement transversal de sachets emplis, destiné à être utilisé dans un dispositif de conditionnement de produits dans des sachets en déversant ces produits dans un film tu- bulaire et en scellant ce film dans le sens transversal, ledit mécanisme comprenant une paire de moyens de compres- sion et de thermoscellement et une paire de moyens compres- seurs de refroidissement et de coupe situés immédiatement au-dessous desdits moyens de compression et de thermo- scellement, ces deux paires de moyens ayant pour fonctions de sceller et de sectionner l'obturation d'un sachet empli, le mécanisme étant caractérisé par le fait que lesdits moyens de compression et de thermoscellement ainsi que lesdits mo- yens compresseurs de refroidissement et de coupe sont res- pectivement dotés d'une paire de tringleries par lesquelles une force de compression peut être infiniment augmentée; ladite paire de moyens de compression et de thermoscellement comporte des éléments chauffants assurant ce thermoscelle- ment; et ladite paire de moyens compresseurs de refroidis- sement et de coupe présente un évidement dans chacune de ses surfaces opposées, l'un desdits évidements logeant une lame de coupe conçue pour accomplir un mouvement saillant et ren- trant, et pour sectionner la zone scellée dudit film tubu- laire après le refroidissement par compression. La tringlerie précitée comprend une première patte articulée dont l'une des extrémités est reliée à un organe d'entraînement et l'autre extrémité est reliée à rotation à l'une des extrémi- tés de deuxième et troisième pattes articulées respectives, l'autre extrémité de ladite deuxième patte articulée étant supportée avec faculté de rotation en un emplacement fixe et l'autre extrémité de ladite troisième patte articulée étant reliée à rotation soit auxdits moyens de compression et de thermoscellement, soit auxdits moyens compresseurs de refroidissement et de coupe, de telle sorte que lesdites deuxième et troisième pattes articulées puissent avoisiner leur position rectiligne à partir de leurs positions re- latives infléchies. En outre, la troisième patte articulée est équipée d'un moyen de réglage de la longueur. Dans la conception selon l'invention, la zone d'obtura- tion transversale est comprimée et thermoscellée, puis com- primée et refroidie, puis sectionnée par compression immé- diatement après le refroidissement par compression. Cette compression a lieu avec une force proche de l'infini, grâce aux tringleries, et elle donne un joint scellé très résis- tant quelle que soit la nature du film. Lorsqu'une obturation hermétique transversale est sec- tionnée après qu'un produit a été déversé dans un film tu- bulaire et que ce film a été scellé, l'invention permet un thermoscellement sous haute pression grâce au fluide de com- pression des moyens de compression et de thermoscellement, ainsi que de forts refroidissement et sectionnement par com- pression grâce aux moyens compresseurs de refroidissement et de coupe; ainsi, l'invention améliore la robustesse du joint scellé, elle s'accommode d'une grande diversité de matériaux constituant le film et, au cours du refroidisse- ment d'une zone scellée, elle engendre également une force de compression quasiment grande à l'infini et un refroidis- sement forcé, en provoquant par conséquent un renforcement supplémentaire des joints scellés tout en conférant une étan- chéité parfaite de la région sectionnée de la zone scellée, grâce au sectionnement par compression. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe fragmentaire détaillée d'une forme de réalisation de l'invention; les figures 2 et 3 sont des vues en plan mettant en évi- dence le fonctionnement de la forme de réalisation selon l'invention; la figure 4 est une coupe schématique d'un dispositif selon l'art antérieur; les figures 5a à 5d sont des coupes schématiques illus- trant le fonctionnement du dispositif d'après l'art antérieur; et la figure 6 est une élévation latérale fragmentaire d'un moyen de coupe selon l'art antérieur. Le dispositif pour conditionner un produit dans un sa- chet en film tubulaire de résine, équipé d'un mécanisme de scellement transversal d'après l'invention, est sensible- ment le même que celui représenté sur la figure 4, sauf pour ce qui concerne les moyens de thermoscellement 14 et les moyens de coupe 15 de cette figure. La figure 1 est une coupe fragmentaire d'une forme de réalisation du mécanisme selon l'invention, ce mécanisme 1 se composant d'une paire de moyens 2 de compression et de thermoscellement, situés dans sa partie supérieure, ainsi que d'une paire de moyens compresseurs 3 de refroidissement et de coupe implantés directement au-dessous desdits moyens 2. Chaque paire de moyens 2 et 3 est mobile par rapport à l'autre paire, comme le mettent en évidence des flèches res- pectives A et B. Les moyens 2 possèdent des éléments chauf- fants 2a tels que des fils en chrome-nickel. Les deux moyens compresseurs 3 comportent des évidements 3b et 3b' ménagés dans leurs surfaces opposées 3a. L'un, 3b, de ces évidements loge une lame de coupe 3c qui peut faire saillie au-delà de la surface 3a et s'engager dans l'autre évidement 3b'. De petites striures P et P' peuvent être ménagées, si néces- saire, sur les surfaces opposées des moyens respectifs 2 et 3. Ces striures ont pour effet de favoriser le chauffage et le refroidissement du film de résine qui est comprimé et em- prisonné entre lesdits moyens. Les moyens compresseurs 3 ren- ferment un système de refroidissement 3d, par exemple un re- froidissement par remise en circulation d'eau. Les deux moyens 2 de compression et de thermoscellement sont montés sur des pièces supérieures de support 4, les moyens compresseurs 3 de refroidissement et de coupe étant installés sur des pièces inférieures de support 5. Les figures 2 et 3 sont des vues en plan d'une réalisa- tion munie de mécanismes générateurs de compression selon l'invention et, du fait que ces mécanismes sont identiques tant pour les moyens 2 que pour les moyens 3, seuls les mo- yens 2 de compression et de thermoscellement font l'objet d'une description ci-après. Ces moyens 2 sont montés sur les pièces supérieures de support 4 par l'intermédiaire d'organes de liaison 4a. Deux manivelles 6 occupent séparé- ment des positions fixes adjacentes aux pièces supérieures de support. Une première patte articulée 6a est rattachée, avec faculté de rotation, à la région périphérique de cha- que manivelle 6. Des deuxième et troisième pattes articu- lées respectives 6b et 6c sont reliées à rotation à l'extré- mité de chaque première patte 6a opposée à la liaison avec la manivelle 6. L'extrémité 6c' de chaque troisième patte 6c opposée à la liaison avec la première patte 6a est reliée avec faculté de rotation, par l'entremise d'un organe de liaison 4b, à chacune des pièces supérieures de support 4. En vue d'emballer et de sceller par thermofusion un produit dans un film tubulaire en résine, en utilisant le dispositif décrit ci-dessus, les moyens 2 de compression et de thermoscellement ainsi que les moyens compresseurs 3 de refroidissement et de coupe selon la présente invention sont respectivement employés à la place des moyens 14 et 15 selon l'art antérieur, d'une manière analogue à celle expo- sée en regard des figures 5a à 5d. - Comme le montre la figure 2, lorsqu'un film tubulaire F en résine atteint l'emplacement situé entre les deux moyens 2 de compression et de thermoscellement, les manivelles 6 tournent afin d'imprimer aux premières pattes articulées 6a un mouvement dans la direction de flèches D, d'o il résulte que les deuxièmes pattes 6b et les troisièmes pattes 6c prennent obligatoirement une position rectiligne les unes par rapport aux autres. Du fait de ce mouvement, les moyens 2 maintien- nent fermement entre eux le film F et assurent son thermoscel- lement par l'intermédiaire des pièces supérieures de support. Une fois ce thermoscellement accompli par les moyens 2, le film tubulaire F est mû vers le bas et immédiatement rete- nu entre les moyens compresseurs 3 de refroidissement et de coupe situés directement audessous desdits moyens 2, la zone thermoscellée du film F étant sectionnée tout en étant comprimée et refroidie. Dans la forme de réalisation qui précède, les manivelles 6 sont employées pour actionner les premières pattes articu- lées 6a, mais elles peuvent être remplacées par des vérins hydrauliques ou pneumatiques. Des moyens 7 de réglage de la longueur, par exemple des boulons à filetages inversés, sont de préférence implantés de la manière nécessaire sur les troisièmes pattes articulées 6c (ou sur les deuxièmes pattes 6b). Le mécanisme engendrant une compression, comprenant la manivelle 6 (ou vérin) et les première, deuxième et troi- sième pattes articulées respectives 6a, 6b et 6c, peut augmen- ter quasiment à l'infini la force de compression des moyens 2 de compression et de thermoscellement, ainsi que des moyens compresseurs 3 de refroidissement et de coupe. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mécanisme décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de scellement transversal de sachets em- plis, destiné à être utilisé dans un dispositif de condi- tionnement de produits dans des sachets en déversant ces produits dans un film tubulaire (F) et en scellant ce film dans le sens transversal, ledit mécanisme comprenant une paire de moyens (2) de compression et de thermoscellement et une paire de moyens compresseurs (3) de refroidissement et de coupe situés immédiatement au-dessous desdits moyens (2) de compression et de thermoscellement, ces deux paires de moyens (2, 3) ayant pour fonctions de sceller et de sec- tionner l'obturation d'un sachet empli, mécanisme caracté- risé par le fait que lesdits moyens (2) de compression et de thermoscellement ainsi que lesdits moyens compresseurs (3) de refroidissement et de coupe sont respectivement dotés d'une paire de tringleries (6, 6a, 6b, 6c) par lesquelles une force de compression peut être infiniment augmentée; par le fait que ladite paire de moyens (2) de compression et de thermoscellement comporte des éléments chauffants (2a) assurant cethermoscellement; et par le fait que ladite pai- re de moyens compresseurs (3) de refroidissement et de coupe présente un évidement (3b, 3b') dans chacune de ses surfaces opposées (3a), l'un (3b) desdits évidements logeant une lame de coupe (3c) conçue pour accomplir un mouvement saillant et rentrant, et pour sectionner la zone scellée dudit film tubulaire (F) après le refroidissement par compression. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les tringleries (6, 6a, 6b, 6c) comprennent une première patte articulée (6a) dont l'une des extrémités est reliée à un organe d'entrainement (6) et l'autre extrémité est reliée à rotation à l'une des extrémités de deuxième (6b) et troisième (6c) pattes articulées respectives, l'autre extrémité (6b') de ladite deuxième patte articulée (6b) étant supportée en un emplacement fixe, avec faculté de rotation, et l'autre extrémité (6c') de ladite troisième patte articu- lée (6c)étant reliée à rotation soit aux moyens (2) de com- pression et de thermoscellement, soit aux moyens compres- seurs (3) de refroidissement et de coupe, de telle sorte que lesdites deuxième et troisième pattes articulées puissent avoisiner leur position rectiligne à partir de leurs posi- tions relatives infléchies. 3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la troisième patte articulée (6c) est équipée d'un moyen (7) de réglage de la longueur.