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PERFECTIONNEMENTS AUX. APPAREILS DESTINES A FACONNER ET A REMPLIR DES
RECIPIENTS,
La présente invention est relative à un appareil nouveau et perfectionné pour conformer et remplir rapidement et avec précision des am- poules en matière plastique et dès récipients analogues le principal ob- jet de 1?invention réside dans la réalisation d'une machine pour fabri- quer et remplir complètement des ampoules en matière plastique à usage sa- hitaire etc., avec une extrême précision et à grande vitesse,, afin que les ampoules soient exemptes d'air et puissent être utilisées de toute manière désirée,
mais en particulier dans des applications médicales comportant la réalisation d'ampoules chargées de conserver des produits à injecter par voie hudcdermique 1?invention a également pour objet une machine automa- tique travaillant en continu et à grande vitesse pour fagonner et remplir des ampoules en matière plastique avec un minimum d'attention ou d'habile- té exigé de la part de l'opérateur l"invention est encore relative à une machine du type décrit, comportant une bobine envideuse ou un dispositif analogue;
, chargé de rece- voir la matière plastique tubulaire, que 1-'on peut préparer par tout pro- cédé désiré,, tel, par exemple, que 1?extrusion, un tel tube étant de pré- férence très mince et flexible et réalisé en une matière plastique du genre du polyéthylène ou des pellicules analogues présentant des qualités de soudabilité à chauds,de préférence,\) mais non nécessairement en combinai- son avec un dispositif chargé d'appliquer un produit de recouvrement,afin d'äviter le collage du tube précité lorsqu'il doit être scellé à chaud; la machine comprend également un dispositif pour former un guide ou man- drin qui se trouve dans le- tube lorsque ce dernier se. déplace le long de ce mandrin, de telle sorte que le tube soit sensiblement rigide ou sous tension;
ce guide ou mandrin porte sur une partie une encoche ou. une en- taille qui regoit une lame de coupe à arête vive qui a pour mission de
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fendre suivant un bord le tube raidi, lorsque ce tube progresse sur le gui- de; ce dernier comporte également un dispositif de remplissage ou une tuyère qui s'étend dans le tube en passant à travers la fente et qui descend avec le tube fendu en cours de progression pour le remplir en continu, en lui envoyant les quantités de matière nécessaires, un tel dispositif agissant de nouveau en combinaison avec un organe chargé de refermer la fente du tube.,
L'invention vise encore un dispositif chargé de mesurer ou de contrôler avec précision la quantité de matière ou de produit qui doit être contenue dans chaque ampoule et.,
immédiatement après la fermeture transver- sale du tubele dispositif précité comporte une tête munie d'un couteau fixe chauffé, chargé de réaliser l'opération de scellement transversal, et un couteau de scellement transversal mobile., coopérant avec le premier, ces couteaux étant disposés de manière à pouvoir s'éloigner et se rappro- cher respectivement l'un de l'autre, pour réaliser le scellement transver- sal immédiatement après le déplacement relatif l'un vers l'autre d'une pai- re de doigts ou de plaques de contrôle de volume que l'on peut régler de manière à les amener éventuellement au repos à une distance prédéterminée l'un de l'autre,
le tube rescellé ou refermé et rempli étant placé entre les doigts précités et étant déformé ou légèrement pincé entre eux de ma- nière à expulser toute matière en excès vers le haut du tube, de telle sor- te que lorsque le scellement ou la fermeture transversale intervient, l'am- poule se trouve remplie avec beaucoup de précision et elle ne comporte au- cun air inclus
L'invention est encore relative à des dispositifs de contrôle du volume et de fermeture ou de scellement transversal ci-dessus décrits et contenus sous la forme d'un ensemble unique dans une tête pourvue d'un dispositif chargé de lui donner un mouvement de va-et-vient dans des con- ditions réglées dans le temps avec le déplacement du tube rempli,
cette tête se déplaçant dans le sens d'avancement du tube au cours de Pinter- valle de temps pendant lequel s'exécute le scellement transversal et de contrôle du volume, tandis que la tête se déplace'dans le sens opposé au cours de l'intervalle de temps qui, dans le cycle, correspond à la pério- de pendant laquelle les outils de scellement transversal sont en position de retrait, grâce à quoi on peut rendre continue la progression ou l'avan- cement du tube, et ainsi obtenir plus rapidement une production élevée, tout en maintenant la précision du contrôle du volumeo
Parmi d'autres caractéristiques de l'invention, on peut citer l'aménagement d'un dispositif de sécurité comprenant en particulier un dis- positif de coupe automatique du tube rempli, dispositif contrôlé par la largeur de tube rempli, de telle sorte que,
lorsque le tube a été mal rempli, il se trouve complètement coupé, et on évite ainsi automatique- ment une série d'ampoules incorrectement ou non remplies.
D'autres caractéristiques et avantages de'la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, et qui sera faite en se référant au dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'une machine conforme à la présente invention.
- la figure 2 est une vue en élévation frontale, - la figure 3 est une vue à plus grande échelle de l'ensemble supérieur de la machine en élévation latérale, et comprenant le mécanisme chargé de fendre le tube., de la remplir et de la refermer; - la figure 4 est une vue de l'avant de l'appareil représenté sur la figure 3;
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- la figure 5 est une vue latérale de 1?ensemble du dispositif de fermeture inférieure ou transversale et de contrôle volumétrique - la figure 6 est une coupe suivant 6-6 de la figure 5
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- la figure 7 est une vue à plus grande échelle montrant 19opté- ration de fermeture de la fente la figure 8 est une vue de détail à plus grande échelle du mécanisme de souper - la figure 9 est une vue en plan du dispositif de fermeture de la fente - la figure 10 est un diagramme représentant le travail des cames: et
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- les figures 119 129 13 et 14 constituent des vues qui repré- sentent le cycle opératoire du contrôle du volume et de la fermeture trans- versale.
Si 1 on se rapporte maintenant aux figures 1 et 2. on voit qu'elles représentent la machine dans son ensemble et elles montrent tout
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le mécanisme" qui comprend le'socle 10, sur lequel est monté un carter 12 contenant un moteur IVI9 entraînante à 1-laide d 9une courroie ou d-une chaîne 14. une roue dentée ou une poulie 16 à 1-'aide de laquelle tout le mécanisme se trouve entraîné 'le carter 12 se prolonge vers le haut, en un support ou organe
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analogu.e 19 tandis qu'un montant ou une colonne 19 e9éléve à partir du socle 10 pour supporter le mécanisme supérieur, c?est4-dire le mécanisme chargé de remplir et de fendre les tubeso Grâce à un engrange réducteur., désigné d9une manière générale par 22,et par une autre chaîne ou courroie 24.
une poulie ou pignon 26 qui se trouve dans le carter 20 est entraînée en rotation, et elle entraîne à son tour à une vitesse plus faible un ar-
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bre 28 (voir figure 9.) à l'aide d lli'1e roue dentée 30 qui entraîne à son tour un arbre 32 sur lequel est monté un galet 34 chargé d9assurer le scellement longitudinal du tube et coopérant avec un galet 36 chauffée préuv pour sceller le tube et comportant un élément de chauffage représenté par le nombre de référence 38
Une bobine indiquée en 40 porte enroulé un tube constitué par une pellicule mince de matière plastique que l'on peut préparer par extru- sion ou par tout autre moyen qui ne rentre pas dans le cadre de la présente inventiono Ce tube, qui est représenté en 42, est'dévidé de la bobine
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40 et il vient passer sur un galet .l(,,
9 pour aboutir au point 46 représenté sur la figure 1, ou il vient passer sur une plaque de guidage représentée en 48 comme on le voit sur la figure 40 La plaque de guidage 48 est plate et elle est reçue dans le tubeo Elle maintient ainsi le tube à l'état ten-
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du ou roidi de telle sorte que le tube subisse un léger étirage, ce qui permet de le fendre aisément sur un bord à l'aide d?une lame de coupe 50 montée dans un bloc 52, de manière à faire un certain angle avec l'axe lon=
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gitudinal du tube, et avec le sens de son déplacement vers 19avant On réalise ainsi un tube en matière plastique se déplaçant d'une manière continue et présentant un bord fendu.
Une autre bobine 41 débite une bande 43 de produit non collant sur un galet 45 pour permettre Inapplication de la bande contre la paroi du tube à refermer à 1-laide du dispositif chauffée le guide 48 est monté d'une manière convenable sur la colonne
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19 et il comporte une canalisation ou un organe analogue, pourvu d9ttr ori- floe d'entrée en 54 ce tube se poursuit jusqu9à un coude 56, puis il des- cend à l'intérieur du tube fendu sur une longueur considérable, pour se
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terminer en un point représenté en 58 sur les figures 3 et 4 juste au-des-
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sous de 1'entreeylindre d'une paire de galets 60 à section en v sur lesquels passe le tube entraîné,
et qui tendent à maintenir le tube - qui regoit main- tenant le liquide en provenance de la canalisation 56 - dans une forme arron- die, en ce qui concerne sa section tranversale.
Les galets 34 et 36 de fermeture de la fente sont placés au-des- sous de l'endroit où pénètre la canalisation 56 pour refermer le tube après que la fente a rempli son office de réception du tube de remplissage ; et, comme on le voit mieux sur la figure 7, les galets 34 et 36 comportent des doubles bords coupants circulaires 62 relativement épais, qui coopèrent en vue d'assurer la refermeture du tube d'une manière multiple. La fente est représentée en 64, et elle est refermée en 66. Les autres bords coupants de fermeture 62 forment le bord de fermeture opposé en 68, et on l'a repré- senté pour mettre en lumière ce fait que l'on peut sceller longitudinalement le tube 42 d'une manière multiple pour réaliser une série d'ampoules qui sont toutes formées, remplies et achevées simultanément.
Le bord 70, bien entendu, n'a pas été fendu, et si l'on doit remplir un seul tube, le scelle- ment en 68 n'est pas particulièrement nécessaire, mais, bien entendu, on comprend que l'on puisse fermer ou sceller longitudinalement le tube 42 avec autant de bords 62 qu'on peut juger nécessairement.
Une paire de guides représentés en 72 sur la figure 3 maintien- nent les bords 64 de la fente et les guident dans la position correcte re- lativement aux galets de scellement 34 et 36 On appréciera également ce fait que le tube de remplissage 56 descend à travers l'intervalle qui exis- te entre les galets de scellement 34 et 36, comme on le voit clairement sur la figure 7, ce qui aide les galets 60 à donner au tube une section trans- versale de forme ovale.
Le tube 42 descend enaite et passe à travers un dispositif in-
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terrupteur 74 (voir figure 3); cet interrupteur possède un doigt tâteur 76 qui a subi un réglage préalable pour maintenir fermé un contact électrique en vue de conserver un 60léno:1de 78 (voir figure 8) dans une position telle qu'un bras de commande articulé 80 contrôlé par ce solénoïde maintienne un dispositif de coupure 82 en position élevée contre l'action d'un ressort 84 Le tube 42 et bien entendu sensiblement rempli de matière que l'on a in-
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troduite par la canalisation 56, mais si, pour une raison quelconque, cet- te matière ou ce produit ne pénétrait qu'en quantité trop faible, le doigt tâteur 76 se déplacerait vers l'intérieur,
car il ne serait pas maintenu vers la droite de la figure 3 par 1-'état de remplissage habituel du tube.
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On commande ainsi l'interrupteur et le solénoïde 78 foncionne en libérant le plongeur 86 et en laissant descendre le dispositif de coupure 82 en coopération avec une enclume antagoniste 88, de telle sorte que 1-'on pince le tube 90 rempli (voir figure 4), et qu'on évite la formation d'ampoules mal remplies.
Le tube rempli représenté en 92 (voir figure 5) descend devant la tête transversale représentée d'une manière générale en 94 Cette tête est animée d'un mouvement de va-et-vient vertical à l'aide d'une bielle 96,
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qui est commandée par un bras articulé 98y dont Posci11ation est assurée par une surface de came 110 prévue sur une came 100s entraînée par le mo- teur M à une vitesse contrôlée grâce à 1-'ei,4arenage réducteur 102=1040 On peut faire varier les dimensions des pignons 102-104 et on peut placer le pignon 102 suivant la dimension du pignon choisi,à l'aide de la barre 106 percée de trous, barre qui reçoit une chape 108 qui sert de monture au pi- gnon 102.
Le chemin de came 110 a pour effet d'imprimer à la tête 94 un
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mouvement de v et-vient réglé dans le temps avec la descente du tube rem-- pli 92. La fermeture transversale est réalisée lors de la course descen- dante de la tête 94 en prévoyant un intervalle de temps pour que les cou- beaux de scellement transversal demeurent en contact de fermeture avec le tube, ces couteaux étant amenés en position de retrait relatif et étant
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soulevés, puis de nouveau ramenés l'un vers l'autre, en vue de réaliser le scellement transversal ultérieur tandis que le tube continue toujours ä pour- suivre sa course descendante.
La tête 94 est montée de manière à pouvoir prendre un mouvement de va-et-vient vertical sur un guide 112 et sur cette tête se trouve monté un bloc 113 qui porte à son tour un couteau chauffé 114 servant à réaliser la fermeture transversale. Ce couteau est monté de ma- nière à être fixe par rapport à la tête 94 mais on peut le régler sur le bloc en le rapprochant et en l'éloignant du tube lorsqu'un tel réglage est nécessaire. Le couteau 114 est porté à la température désirée par un chauf- fage électrique.
Une pièce 116, animée d'un mouvement de va-et-vient horizontal est guidée dans un bossage 149 prévu sur la tête 94; cette pièce 116 est contrôlée ou commandée par une pièce oscillante 118 actionnée par la surface de came 120 de la came 100. Le bloc 113 supporte un élément 122 qui peut coulisser sur lui, et sur lequel est monté un doigt ou une plaque 124 de contrôle de volume;, plaque normalement sollicitée vers la gauche sur les figures 1, 5 et 11 à 14, grâce à un ressort 126 dont une extrémité est re- liée à un doigt 128 monté d'une manière fixe sur le bloc 113, et reliée à son autre extrémité à un axe 130 monté sur le coulisseau 122.
Le doigt 124 est pourvu d'une butée réglable 132., prévue pour assurer la mise'en pôsition réglable du doigt 124 au cours de son déplacement vers la droite, ce qui permet une mise en place exécutée avec un réglage très précis du doigt de contrôle de volume.
Un second doigt de contrôle du volume 134, qui coopère avec le premier, est monté sur un manchon 135, lui-même monté de manière réglable sur une tige 136; ce doigt est pourvu d'un ressort 138 qui pousse normale- ment le doigt 134 vers la droite de la figure 1 par rapport à un organe coulissant 139 qui supporte le manchon et la tige. La tige 136 s'étend à 1'''extérieur du doigt 134, par exemple en 140,et le degré de cette exten- sion peut être réglé en vissant la tige dans le manchon 135 à l'aide du filetage 142 sous la commande du bouton 141.
La pièce 139 (voir figure 6) est montée de manière à pouvoir coulisser sur une tige 144, fixée à une butée 148, prévue sur la tête 94 et entourée par un ressort 146 qui prend appui sur une tête 147 et sur une pièce 139 Il résulte de ce mode de construction que, si la pièce 139 se déplace en séloignant de la butée 148, le ressort 146 est comprimée et il tend à déplacer la pièce 139 en arrière vers la butée. Le bloc 148 est pourvu d'un alésage 143 qui reçoit un axe 152 monté sur le doigt ou sur la plaque 134.
Le fonctionnement du mécanisme que 1-'on vient de décrire ci- dessus a pour effet que la pièce 139 se déplace vers la tête 94 sous l'ac- tion du ressort 146 (voir figures 5 et 6) lorsque la tige 116 est libérée par la pièce 118 qui part vers la droite et dans la direction de la posi- tion représentée en 119 en traits interrompus. Le premier effet de ce mouvement est représenté sur la figure 12, les pièces restant au repos sur la figure 11.
L'extrémité 140 de la tige 136 vient heurter le doigt 144 en le poussant vers la droite contre Inaction antagoniste du ressort 126 qui est plus faible que le ressort 138 Lorsque la butée 132 heurte le bord avant du bloc 113 en 117 (voir figure 13),le doigt 124 est mis en posi- tion et la tige 136 maintient alors ce doigt 124 dans cette position.
Ainsi., le doigt ou la plaque 134 se trouve écarté de la quantité prédéter- minée désirée, grâce au prolongement 140 de la tige 136, et le volume du tube 92 au-dessous des couteaux 114 et 150 est déterminé avec précision.
La continuation du déplacement de la pièce 139 vers la droite est assurée par la charge ou la compression du ressort 138, qui est à son tour plus léger que le ressort 146 qui pousse la pièce 139 vers la droite.
La pièce 139 continue son déplacement vers la droite sous Inaction
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du ressort 146, Cette pièce 139 est pourvue d'un couteau de scellement 150 qui coopère avec le couteau chauffé 114 pour réaliser les scellements ou fermetures transversales indiquées en 152 (voir figure 14). Ces lames de coupe sont telles quelles peuvent fermer ou sceller et couper en même temps, mais il est préférable qu'elles réalisent une fermeture et produi- sent seulement une entaille ou une empreinte sans séparer complètement les ampoules, de sorte qu'on puisse les couper ultérieurement ou les séparer aisément avec les doigts par arrachement.
Le cycle opératoire des doigts de contrôle des volumes et des couteaux de fermeture transversale est représenté au mieux sur les figures 11 à 15 inclus,, représentant le doigt 134 parvenu à une certaine distance prédéterminée du doigt 124,en pressant ainsi l'ampoule d'une valeur pré- déterminée avant leur venue en contact avec les couteaux 114 et 150, de sor- te que toute matière en excès qui se trouve à l'intérieur de l'ampoule soit chassée vers le haut dans le tube descendant 92;
-,ensuite les couteaux chauf- fés 114 et 150 accomplissent leur fonction de fermeture,
Après la fermeture transversale, les pièces 118 et 116 commencent à se déplacer vers la gauche, en écartant les couteaux aussi bien que les doigts de contrôle du volume ;
à ce moment la pièce 96 commence à monter d'une valeur suffisante pour placer la tête 94 en position correcte par rap- port au tube 92 pour l'opération ultérieure de contrôle de volume ainsi que pour r opération de fermeture transversale, :le diagramme de la figure 10 montre la vitesse constante du tu- be descendant 92, les intervalles de temps pendant lesquels les couteaux de fermeture s'ouvrent et se ferment, et le déplacement relatif du dispositif de contrôle de volume sous l'action des doigts 124 et 134, déplacement qui se produit juste avant la fermeture des organes de fermeture.,
On peut utiliser une poignée A pour contrôler un embrayage ou un dispositif analogue pour l'arbre B de transmission de puissance, ainsi que divers types d'entraînement, d'engrenages, etc,,
qui sont nécessaires pour réaliser le réglage correct dans le temps ainsi que le fonctionnement des diverses pièces, mais tous ces détails de construction ne sont pas es- sentiels et n'ont pas besoin d'être décrits plus en détail. Les ampoules terminées et reliées les unes aux autres descendent sur une surface C dans une goulotte D vers l'installation d'emballage ou vers toute autre machine de ce genre.
REVENDICATIONS.
1. Appareil pour façonner et remplir des ampoules en matière plastique ainsi que des récipients analogues, ledit appareil comprenant essentiellement un organe de guidage, un dispositif chargé de présenter à 1-'organe de guidage un tube sensiblement continu de telle sorte que cet organe de guidage pénètre à 3.'intérieur du tube et que le tube passe le long de l'organe de guidage, un couteau associé à l'organe de guidage et s'étendant d'une manière générale, de manière à recouvrir- ce dernier afin de fendre en continu le tube longitudinal, une canalisation de rem- plissage placée après le couteau dans le sens du déplacement du tube et pénétrant dans la fente et dans le tube, un dispositif pour refermer le tube,
et enfin un dispositif pour fermer transversalement le tube de place en place.