FR2464191A1 - Procede et appareil pour former, remplir et sceller des emballages fabriques par une feuille continue - Google Patents

Procede et appareil pour former, remplir et sceller des emballages fabriques par une feuille continue Download PDF

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Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET APPAREIL D'EMBALLAGE. UNE FEUILLE CONTINUE W D'UNE MATIERE D'EMBALLAGE FLEXIBLE EST TIREE DEPUIS UN DISPOSITIF D'APPROVISIONNEMENT ET D'AMENEE R, 19, 21 PAR-DESSUS UN DISPOSITIF POUR LE TRANSFORMER EN UN TUBE T, LE PRODUIT A EMBALLER EST AMENE DANS LE TUBE ET LE TUBE SCELLE POUR FORMER DES EMBALLAGES ET LA FEUILLE CONTINUE EST TIREE VERS L'AVANT DEPUIS LE DISPOSITIF D'APPROVISIONNEMENT R EN UNE OPERATION ET LE TUBE EST TIRE VERS L'AVANT ET EST AINSI SAISI EN UNE OPERATION SIMULTANEE MAIS SEPAREE, DE TELLE FACON QUE LA FEUILLE CONTINUE EST TIREE PAR-DESSUS LE DISPOSITIF DE FORMAGE 3 TOUT EN RESTANT SOUS TENSION. L'INVENTION EST PAR EXEMPLE UTILISABLE DANS L'INDUSTRIE DE FABRICATION D'EMBALLAGE.

Description

La présente invention concerne des procédés et appareils d'emballage et
plus précisément un procédé
et appareil d'emballage du type formage-remplissage-
wellage. L'invention concerne particulièrement un procédé et un appareil pour former, remplir et sceller des
emballages o une feuille continue de matière d'embal-
lage flexible est tirée d'une source d'approvisonnement et/amenée sur des dispositifs pour la transformer en un tube, le produit à emballer étant introduit dans le tube
et le tube étant scellé pour former les emballages.
Un type d'appareil o l'invention peut être
utilisée est une machine du type vertical de formage-
remplissage-scellage o une feuille continue de matière
d'emballage flexible est guidée depuis un rouleau d'appro-
visionnement de matière sur un épaulement de formage o elle est transformée en un tube, le tube étant par intermittence amené vers le bas, scellé pour former un joint longitudinal et finalement scellé aux intervalles ayant la longueur des embaUlges, (et découpé en emballages individuels). Jusqu'à présent, il existait quatre sous-classes de base de ce type de machine verticale de formage-remplissage-scellage, utiliséedans le commerce: 1. Le type ayant un dispositif de support subissant un mouvement de va-et-vient vertical portant une série de barres de scellage pour sceller le tube en intervalles correspondant à la longueur de l'emballage, les barres fermant le tube à l'extrémité supérieure de la course montante du dispositif de support, tirant le tube vers le bas sur des intervalles correspondant à la longueur de l'emballage lors de la course vers le bas du dispositif
de support et ensuite ouvrant pour la course vers le haut.
2. Le type comprenant des courdres engageant le tube sur un mandrin pour l'amener vers le bas en des intervalles de longueurcorrespondant à la longueur de l'emballage, avec une durée d'arrêt entre des cycles d'amenée successifs, une série de barres de scellage fonctionnant dans un plan horizontal fixe en-dessous de l'extrémité inférieure du mandrin pendant chaque arrêt pour former -2-
un joint transversal au travers du tube.
3. Le type ou l'épaulement de formage subit un mouvement de va-et-vient vertical pour amener le tube vers le bas par intervalle de longueur correspondant à la longueur de l'emballage, avec un arrêt entre des cycles d'amenée successifs, une série de barres de scellage fonctionnant dans un plan horizontal fixe pendant chaque arrêt pour former un joint transversal au travers du
tube.
4. Le type comprenant des dispositifs de saisies à vide (caisses à vide) engageant le tube sur un mandrin, ou un dispositif de saisie de joint nervuré (le joint longitudinal du tube étant joint nervuré dans ce cas, par opposition à un joint de recouvrement), pour amener le tube vers le bas par intervalle de longueur correspondant à la longueur de l'emballage, avec un arrêt entre des cycles d'amenée successifs, une série de barres de scellage fonctionnant dans un plan horizontal fixe en-dessous de l'extrémité inférieure du mandrin pendant chaque arrêt
pour former un joint transversal au travers du tube.
Des problèmes tels que les suivants peuvent parfois être rencontrés au cours du fonctionnement des appareils d'emballage de ces types: (a) Le tirage du tube exige de tirer la matière par-dessus l'épaulement de formage et de l'amener vers le bas c'est-à-dire soit la traction de démarragequi est la traction nécessaire pour faire démarrer l'amenée de matière et le tube après un arrêt,soitla traction continuer qui est la traction nécessâre pour maintenir la matière en mouvement, peut être si élevée pour certaines matières
qu'elle tend à dégrader la matière en induisant des con-
traintes sévères particulièrement dans la zone de l'épaule-
ment et peut,en outreprovoquer un étirement de la matière d'emballage dans 4'autrescas et dégrader la matière en ce qui concerne son apparence; (b) Il peut arriver que la machine doive fonctionner avec des vitesses de production d'emballages plus faibles que celles souhaitées. et
(c) La matière d'emballage ne suit pas convenable-
- 3-
ment au-dessus de l'épaulement de formage réduisant le rende-
ment de l'opération.
Par conséquent, parmi les divers buts de l'inven-
tion,on peut noter la mise en oeuvre d'une méthode et
un appareil de formage, remplissage et scellage, d'emballa-
geso une feuille continue de matière d'emballage flexible est tirée depuis un dispositif d'approvisionnement et d'amenée (par exemple un épaulement de formage) pour la transformer en un tube et o le produit à emballer est introduit dans le tube et le tube est scellé pour former des enbaUafset la matière d'emballage suit mieux au-dessus de l'épaulement en vue d'une amélioration du rendement de l'appareil; la réalisation d'un tel procédé et appareil o la traction sur le tube exigé pour tirer la matière d'emballage au-dessus du dispositif de formage est plus faible pour éviter de soumettre la matière d'emballage à une tension trop élevée, évitant ainsi la dégradation de la matière; la réalisation d'un tel procédé et appareil
permettant la production d'emballagesà une vitesse relati-
vement élevée, et la réalisation d'un appareil qui peut être conçu de façon plus économique et qui peut être
d'une hauteur moindre que l'appareil connu dans la techni-
que, en particulier l'appareil du premier type mentionné
ci-dessus.
En général, pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention pour former, remplir et sceller les emballages, une feuille de matière d'emballage flexible est tirée depuis un dispositif d'approvisionnement et d'amenée pour la transformer en un tube, le produit à emballer est amené dans le tube, et les opérations de scellage sont mises en oeuvre sur le tube pour le sceller et former les emballages. La feuille continue est tirée depuis le dispositif d'approvisionnement, mesurée en vue de l'opération de scellage, et amenée vers le dispositif de formage en appliquant une force vers l'avant sur la feuille continue entre le dispositif d'approeisionnement et le dispositif de formage. Une force vers l'avant est appliquée séparément au tube tendant à amener le tube vers l'avant, cette dernière force étant appliquée au tube de telle -4- façon que la matière est tirée vers l'avant par-dessus du dispositif de formage tout en maintenant la matière
sous tension pour la maintenir tendue.
L'appareil selon l'invention met en oeuvre ce procédé, comprenant généralement un dispositif d'amenée et de mesure de la feuille continue disposée entre le dispositif d'approvisionnement et le dispositif de formage pour appliquer une force vers l'avant sur la feufle continue entre le dispositif d'approvisionnement et le dispositif de formage pour mesurer la feuille continue pour chaque opération de scellage et amener la feuille continue
vers l'avant jusqu'au dispositif de formage, et un disposi-
tif d'amenée du tube en aval du dispositif de formage pour appliquer une force vers l'avant séparément sur le tube pour tirer le tube vers l'avant, cette dernière force étant appliquée au tube de telle façon que la matière est tirée vers l'avant par-dessus le dispositif de formage
avec la matière sous tension Pcurla maintenir tendue.
Pour que l'invention puisse être mieux comprise, référence est faite aux figuressuivanteso: La figure 1 est une vue en perspective d'un appareil vertical de formage-remplissage-scellage selon
l'invention et illustrant le procédé de l'invention.
la figure 2 est une élévation frontale de la figure 1 représentant un certain mécanisme de commande de l'appareil; la figure 3 est une élévation de côté de la
partie inférieure de la figure 2.
la figure 4 est une section horizontale agrandie
le long de la ligne 4-4 de la figure 2.
la figure 5 est une coupe verticale agrandie
le long de la ligne 5-5 de la figure 2.
la figure 6 est une coupe le long de la ligne
6-6 de la figure 5.
la figure 7 est un schéma du circuit de réglage de la figure 1; et les figures 8 et 9 sont des vues similaires
aux figures 2 et 3 représentant un autre mode de réalisa-
tion de l'invetion.
- 5 - Les numéros de référence correspondants indiquent des parties correspondantes dans les différentes figures
des dessins.
Dans la figure 1, en 1 est indiqué un appareil vertical selon l'invention de formage-remplissage-scellage o une feuille continue W d'une matière d'emballage flexible est tirée depuis un dispositif d'approvisionnement et d'amenée 3 pour transformer la feuille continue en un tube T, du produit à emballer est amené (selon toute manière habituelle convenable) dans le tube, et des opérations de scellage sont mises en oeuvre sur le tube en 5 (de noueau selon tout procédé convenable bien connu) pour le sceller et former des emballages. La matière d'emballage peut être tout film de polyéthylène de basse densité par exemple, et le dispositif d'approvisionnement peut être constitué par un rouleau R du film porté de façon convenable comme il est indiqué en 7. Le dispositif de formage 3 peut être un épaulement de formage d'un type habituel tel que celui décrit par exemple dans les
brevets US numéros 3 050 906, 3 449 888 et 3 664 086.
Comme on peut le voir dans les figures 1, 2 et 4 l'épaulement de formage 3 transforme la feuille continue
W de la matière d'emballage en un tube T les bords longi-
tudinaux 9 et 11 de la feuille W se recouvrant, et dirige le tube vers le bas autour d'un mandrin 13 creux disposé verticalement (également comme il est montré par exemple dans les brevets US mentionnés ci-dessus). Comme on peut le voir, le bord 9 se trouve à l'intérieur et le bord 11 à l'extérieur. En 15 dans la figure 1 est représenté schématiquement un dispositif convenable pour sceller les bords 9 et 11 se recouvrant de la feuille continue pour former un joint longitudinal pour le tube. Du produit est introduit dans le tube via le mandrin creux 13 suivant tout procédé habituel, et le tube est scellé
transversalement en des intervalles de longueurs corres-
pondant à la longueur du paquet par le dispositif de scellage indiqué en 5 en-dessous de l'extrémité inférieure du mandrin. Le dispositif de scellage 5 peut,par exemple,
comprendre une paire de barres de scellage chacune repre-
- 6- sentée par 17 fonctionnant dans un plan horizontal fixe en-dessous de l'extrémité inférieure du mandrin pour former un joint supérieur pour l'emballage terminé et le joint inférieur pour l'emballage suivant à réalisé. Les barres de scellage peuvent comprendre des dispositifs de coupe incorporés dans celles-ci (ainsi qu'il est connu en si) pour couper transversalement entre les joints réalisés en 5 pour séparer l'emballage P complet
du tube. Dans le mode de réalisation de l'invention repré-
senté dans les figures 1-7, le tube est amené par inter-
mittence vers l'avant, c'est-à-dire vers le bas, sur un intervalle de longueur correspondant à la longueur de
l'emballage, les barres de scellage 17 étant ouvertes.
Le tube est arrêté entre les cycles successifs d'amenée,
les barres de scellage étant fermées sur le tube pour l'opé-
ration de scellage transversal pendant chaque arrêt.
Des dispositifs convenables qui peuvent être tout à fait habituels et bien connus dans la technique sont utilisés l'une pour déplacer les barres de scellage/vers l'autre et les
éloignerl'une de l'autre.
La feuille continue W est tirée par intermitteince du rouleau d'approvisionnement R, mesurée pour chaque opération de scellage en 5, et amenée vers l'avant
jusqu'à l'épaulement de formage 3 par un dispositif repré-
senté en Fdisposé entre le rouleau d'approvisionnement et l'épaulement de formage. Le dispositif F fonctionne par intermittence pour appliquer une force vers l'avant sur
la feuille continue à un endroit entre le rouleau d'appro-
visionnement et l'épaulement de formage pour amener la feuille continue vers l'avant sur un intervalle de longueur correspondant à une longueur d'emballage. Donc, il agit comme dispositif d'amenée et de mesure. Comme on peut le voir, il est constitué par un rouleau inférieur 19 et un rouleau supérieur 21 avec un dispositif représenté en 23 pour commander par intermitte.nce ces rouleaux sur des intervalles prédéterminées correspondant à la longueur souhaitée pour les emballages à former pour amener cette feuille continue vers l'avant d'une telle longueur. Comme on peut le voir dans la figure 2, le dispositif -7-
de commande 23 comprend une unité 25 fonctionnant en conti-
nu de moteur électrique /engrenage réducteur commandant une unité 27d'embrayage électrique/frein via un engrenage indiqué en 29, la sortie de l'unité/eMbrayage /frein étant accouplée au rouleau inférieur 19 commeil est montré en 31. Les rouleaux 19 et 21 sont entraînés ensemble comme il est montré en 33. L'embrayage de l'unité 27 est adapté par intermittence pour s'engager et le frein de l'unité 27 est libéré pour commander les rouleaux 19 et 21 pour amener vers l'avant l'intervalle de longueur d'emballage nécessaire de la feuille continue W au cours de chaque cycle d'amenée par un dispositif de réglage convenable programmable qui est sous le contrôle d'un codeur 37 (voir figure 7), l'embrayage étant dégagé et le frein engagé pour achever le cycle d'amenée et resterainsi pour l'arrêt de la feuille continue W et du tube- T, l'embrayage étant alors engagé et le frein
libéré pour le cycle suivant d'amenée.
La feuille continue W se déplace depuis les rouleaux d'amenée et de mesure 19 et 21 sous un rouleau
de guidage 38 et remonte alors et passe autour de l'épaule-
ment de formage 3. La longueur de feuille continue W amenée vers l'avant par les rouleaux 19 et 21 d'amenée et de mesure est saisie et tirée audessus de l'épaulement de formage 3 sous tension par le dispositif d'amenée du tube représenté en 39 dans les figures 1 et 2 en-dessous (en aval) de 1' épaulement de formage. Ce dispositif d'amenée 39 du tube agit pour appliquer une force (vers le bas) vers l'avant sur le tube T, séparément de l'application de la force sur la feuille continue W par les rouleaux 19 et 21 et à l'extérieur du tube, de façon à tirer la feuille continue au-dessus de l'épaulement
de formage 3 sous tension pour maintenir la feuille conti-
nue tendue. De ce point de vue, le dispositif d'amenée du tube tend à tirer le tube vers le bas (vers l'avant) sur le mandrin 13 d'une distance supérieure à la longueur
de l'emballage de l'intervalle indiquée pour le fonction-
nement des rouleaux 19 et 21. La force de traction vers le bas sur le tube est reMLivement faible. Alors que le - 8 - dispositif 39 tend à tirer le tube T vers le bas d'une distance supérieure à celle de la longueur de l'emballage, le tube est tiré vers le bas seulement d'une distance correspondant à l'intervalle de longueur de la longueur de l'emballage (la tension est insuffisante pour étirer la feuille continue), et la longueur d'emballage pour la feuille continue W mesurée et amenée vers l'avant par
les rouleaux 19 et 21 est ainsi saisie et tirée par-
dessus l'épaulement de formage 3 sous tension, la tension étant sensiblement uniforme pour obliger la matière
de suivre convenablement par-dessus l'épaulement de forma-
ge. Le dispositif 39 d'amenée du tube, comme on peut le voir, comprend une paire de coureur sans fin, et plus précisément une paire de cour:ipsà videchacune désignée 41,de part et d'autre du mandrin 13 (pour saisir
sous l'effet du vide le tube à amener vers le bas).
Chaque courroie est une courroie plate entraînée autour d'une poulie supérieure 43-et d'une poulie inférieure
et est arrangée de façon à avoir une zone interne de mou-
vementemsbbfle4la engageant le tube T du côté respectif du mandrin 13. Les deux poulies pour chaque courroie sont montées sur un bloc 47 comprenant un passage 49 pour le vide (voir figures5 et 6) o un vide est aspiré suivant tout procédé habituel via un tuyau à vide 51. La courroie comprend des trous 53 écartés a des intervalles convenables le long de sa longueur. Le domaine interne 41a de la courrot se déplace suivant un contact étanche avec la face 55 du bloc 47 vers le mandrin 13 c'est-àdire l'intérieur du bloc, en correspondance avec une extrémité 57 constituant l'extrémité d'entrée du passage à vide 49 dans le bloc. Lorsque la courrob se déplace au-delà de l'entrée 57, le vide est aspiré par les orifices 53 de la courrob qui sont en communication avec l'entrée. Le tube sur le mandrin 13 est ainsi saisi par l'effet du vide dans le domaine interne 41a de la courroiepour être amené vers le bas par la courroie.
Les courrons à vide 41 fonctionnent par inter-
-9- mittance pour amener le tube T vers le bas sur le mandrin 13 simultanément avec chaque opération des rouleaux 19 et 21 d'amenée de la feuille continue. Le démarrage des courroÉs peut être réalisé généralement en même temps ou quelque peu avant les rouleaux 19 et 21 amenant la feuille continue W. Elles fonctionnent de telle façon par rapport auxrouleaur.l9 et 21 qu'elles tendent à amener le tube vers le bas à une vitesse plus élevée que celle avec laquIle les rouleaux 19 et 21 amènent la feuille continue vers l'avant, et elles peuvent être arrêtées généralement en même temps ou peu avant les rouleaux 19 et 21. Il est montré que les dispositifs pour commander les cournries de cette façon comprennent un engrenage de commande 59 de l'unité 25 moteur électrique/réducteur de vitesse jusqu'à l'entrée de chacun d'une paire d'embrayagE 61, avec des trains de commande individuels 63 depuis les sorties des embrayages jusqu'auKnoulies supérieures 43 pour les deux courroies 41. Les embrayages 61 sont réglés par une soupape à air 65 (figure 7) qui est à son tour
commandée par un dispositif de réglage programmable 35.
Ce dernier fonctionapour commander les embrayages 61 pour commencer l'entraînement des courrons soit en même temps sdtquelque peu avant que l'unité 27 embrayage électrique/ frein ne soit commande, et pour maintenir les embrayages 61 en engagement pour actionner les courrons jusqu'à ce que l'unité 27 embrayage électrique /frein soit débranchée ou quelque peu après, les embrayages 61 étant alors dégagés pour arrêter les courrdes. Alors qu'ils sont en engagement, les embrayages 61 permettent un glissement des commandes de l'unité 25 aux courrons. Au cours du fonctionnement de l'appareil des figures 1-7, l'unité 25 moteur/réducteur de vitesse fonctionne en continu. L'unité 27 embrayage/frdn est commandée (c'est-à-dire l'embrayage est engagé et le frein dégagé) en rapport temporel avec une fonction de l'appareil par
exemple, la fonction de remplissage, le codeur 37 fonction-
nant pour signaler au dispositif de réglage 35 programma-
ble de commander l'unité 27 pour démarrer l'entraînement
- 10 -
des rouleaux 19 et 21 pour dérouler la feuille continue W du r-uleau d'approvisionnement R et l'amener vers l'avant au moment convenable (lorsqu'une bascule a pesé la quantité de produit à fournir pour l'emballage, et a bascule le produit pour le délivrer vers le bas au travers du mandrin 13 dans le tube T). L'unité 27 reste en action pendant une période de temps telle qi"elle provoque la rotation des rouleaux 19 et 21 pour amener vers l'avant une longueur de feuille continue correspondant à la longueur d'un emballage et est alors arrêtée L'intervalle peut être
déterminé et réglé via le dispositif de réglage 35 program-
mable ou au moyen d'un système de bzïyage optique opérant
en conjonction avec des marques d'enregistrement aux inter-
valles de longueur de l'emballage sur la feuille continue dans le cas d'une feuille préimpriméeeo149d inoyDspositif mesurant la rotation des rouleaux 19 et 21 dans le cas d'une feuille non imprimée ou selon toute autre manière convenable bien connue dans la technique. Ce dispositif de réglage 35 programmable fonctionne pour commander la soupape 65 pour engager les embrayages 61 et démarrer l'entraInement des cou:roies 41 soit en même temps ou quelque peu avant >ees rouleaux 19 et 21 ne démeaertpour amener la feuille continue W vers l'avant vers l'épaulement de formage 3. Donc, lorsque les rouleaux 19 et 21 fonctionnent pour amener la feuille continue vers l'avant, les courrobs sont en fonctionnement et agissent pour tirer vers le bas le tube T formé lorsque la feuille continue passe au-dessus de l'épaulement de formage 3. La commande des courrois est telle qu'ellE tEemtà se déplacer à une vitesse supérieure à celle à laquelle les rouleaux 19 et 21 amènent la feuille continue vers l'avant. Par exemple, elles peuvent tendre à se déplacer à une vitesse de 10% supérieure à la vitesse à laquelle les cylindres 19 et 21 amènent la feuille continue vers l'avant (c'est-à-dire, si les courroisétaent entièrement libres de toute restriction, elles se déplaceraient d'une distance de 10% supérieure à celle de la feuille continue libérée)
('est-à-dire amenées vers l'avant) par les rouleaux 19 et 21.
Cependant, le tube T ne peut avancer plus vite que la vitesse à laquelle les rouleaux 19 et 21 amènent la feuille 246419i
- il -
continue vers l'avant sans s'étirer (la feuille continue étant emprisonnée dans l'étranglement entre les rouleaux 19 et 21) et la traction exercée pas les courroès sur les tubes est relativement légère et trop faible pour provoquer tout étirage substantielle. D'o, les courrots se déplacent généralement à une vitesse supérieure à celle de la feuille continue et, en tendant à se déplacer plus vite que la feuille continue, exercent une passée vers le bas sur le tube T pour le tendre et ainsi tirer la matière au-dessus de l'épaulement de formage 3 sous tension pour maintenir la feuille continue tendue. Le fonctionnement des courroies à une vitesse supérieure à la vitesse de la feuille continue est dirigé et contrôlé par un glissement dans les embrayages 61, et par un certain glissement des courroies au-delà
de la matière d 'emballage.
Au démarrage du mouvement vers le bas du tube T, les barres de scellement 17 sont ouvertes, et restent ouvertes pendant toute la durée du mouvement vers le bas du tube depuis l'extrémité inférieure du mandrin 13. Le dispositif pour déplacer les barres de scellage l'une vers l'autre et les écarter l'une de l'autre peut fonctionner
comme dans le second type de machine verticale de formage-
remplissage -scellage mentionné ci-dessus bien connu.
Lorsque les rouleaux 19 et 21 ont mesuré et amené vers l'avant une longueur d'emballage de la feuille W, et lorsque les courroies 41 ont tiré le tube T vers le bas d'une longueur d'emballage sur le mandrin et amené une longueur d'emballage de tube T vers le bas depuis l'extrémité inférieure du mandrin, l'unité 27 d'embrayage / frein est débranchée pour arrêter les rouleaux 19 et 21 et ainsi arrêter l'amenée vers l'avant de la feuille continoe,
pour l'arrêt de la feuille continue et du tube en.viu de l'opé-
ration de scellage. Les embrayages 61 sont désengagés soit en même temps que les roubaux 19 et 21 s'arrêtent, soit légèrement après. Lorsqu'ils ont été désengagés les embrayages peuvent être entièrement désengagés de façon à arrêter les commandes 63 sur les courroies 41, o ils peuvent rester légèrement engagées pour exercer une légère commande via 63 sur les courrots de sorte que les courroies
- 12 -
exercent une légère force de traction vers le bas sur le
tube pour le maintenir sous tension.
Lorsque le tube T est arrêté, et avec le produit dans le tube au -dessus d'un'/I2Ansversal à l'extrémité inférieure du tube (ce joint se trouvant une longueur d'emballage en-dessous des barres de scellage en 5 et constituant le joint inférieur pour l'emballage à compléter)
les barres de scellage sont fermés sur le tube pour for-
mer le joint supérieur pour l'emballage P complet et le joint inférieur pour l'emballage suivant à former. Les barres de scellage sont alors ouvertes et les rouleaux 19 et 21 ainsi que les c'ourrdes 41 sont mises en mouvement
pour le cycle suivant d'amenée..
L'appareil représenté dans les figures 1-7 o la
feuille continue W est mesurée par intermittence en inter-
valles de longueur correspondant à la longueur de l'emballa-
ge par les rouleaux 19 et 21 et le tube T est avancé par les courroies41 a montré qu'il diminuait fortement la traction de démarrage et la traction1continue sur le tube
par comparaison aux installations de formage - remplis-
sage- scellage verticales du premier type mentionné ci-
dessus et plus précisément par comparaison aux installatioxs de formageremplissage-scellage verticales habituelles de Hayssen Manufacturing Company. Le tableau suivant montre les résultats dbssais comparatifs sur différents films d'emballage pour les tractions de démarrage et les tractions continues'pour différents films d'emballage sur une installation Hayssen habituelle et un prototype de l'appareil représenté dans les figures 1-7: Type de Matière 1 PE de basse densité 2 PE de basse densité 3 PE de basse densité 4 PE de basse densité PE coulé de basse denai% 6 PP orienté 7 PP/PE/K-Cellophane 8 K-Cellophane 9 K-Cellophane
HDPE/EVA
11 Papier-PE
RESULTATS DES
Designation Epaisseur Commerciale mm Aucune Aucune
CURLON
VISQUEEN
REYNOLON
BICOR
CURPOLENE 205
Aucune Aucune COEX Aucune
0,0381
0,0381
0,0508
0,0635
0,1016
0,0254
0,1092
0,0508
0,0508
0,0635
0,0952
ESSAIS
Appareil habituel Vertical
de formage-remplissage-
scellage Traction (g) Démarrage Continue
1814 1814
1530 1587
907 907
907 1474
1587 2041
963 1020
2948 3175
1587 1814
1360 1587
1587 1700
6123 6350
Appareils des figs. 1-7 Traction de démarrage et continoe (g) p 793 w
737 I
PP = Polypropylène PE = Polyéthylène K = revêtu de Saran HDPE = Polyéthylène de haute densité EVA = Vinyl acétate d'éthyle ruI o' o
- 14 -
Pour les essais de l'appareil habituel de Hayssen et du prototype selon l'invention, le même épaulement de
formage a été utilisé sur les deux appareils, en le dépla-
çant d'un appareil à l'autre pour mettre en oeuvre les essais, cet épaulement de formage étant un épaulement
en bronze coulé recouvert d'une couche de chrome,dimension-
né de façon à former un tube ayant un diamètre interne -
d'environ 7,6 cm et avec un joint de recouvrement normal.
Dans chaque cas, la largeur du film était de 26,67 cm
(donnant un joint de recouvrement de 2,54 cm de large).
Pour chaque film essayé, le film était tiré depuis un rouleau d'approvisionnement monté dans l'appareil et transformé en un tube pardessus l'épaulement. Un petit élément de serrage a été fixé à l'extrémité inférieur du tube, et des poids ont été ajoutés à cet élément de serrage
pour déterminer la quantité de poids (la traction) nécessai-
re (1) pour obtenir le démarrage du déplacement du film, ce qui est la tractioni démarrage. et (2) pour maintenir
le film en mouvement ce qui est la traction continue.
Dans le cas d'un appareil standard, le support (portant les barres descellage) a été maintenu hors de fonctionnement à l'extrémité inférieure de sa course, le poids (force) appliqué à l'extrémité inférieure du tube prenant la place du support et des barres de scellage pour tirer le tube vers le bas. Dans le cas du prototype selon l'inventio4 les cou=rdes41 étaient débranchées de sorte qu'elles ne pouvaient exercer une traction quelconque sur le tube, la traction de démarrage et la traction continue étant détermineesau moyen des poids avec les rouleaux 19 et 21 en fonctionnement pour amener le film vers l'avant depuis le rouleau d'approvisionnement R Vers l'épaulement de
f ornage.
Ainsi qu'il apparAL dans le tableau, la quantité de traction nécessaire pour transformer la feuille continue
plate de film (pour chaque film)-en un tube, c'est-à-
dire la quantité de traction nécessaire pour tirer le film par-dessus de l'épaulement de formage 3 était beaucoup
moindre pour là nouvelle machine que pour l'ancienne.
Par exemple lorsqu'une traction de démarrage de 2948 g et 246419f
- 15 -
une traction continue de 3175 g étcentnécessaires pour l'ancien appareil pendant l'essai 7, seulement 56 g de traction de démarrage et 56 g de traction continue étaient nécesaires pour la nouvelle installation. Les figures 8 et 9 montrent un second mode de réalisation de l'invention o la feuille continue W
est amenée en continu depuis le rouleau d'approvisionne-
ment R et transformée en continu en un tube T, ce dernier étant avancé en continu et scellé pour former des emballages pendant sa progression continue. Ce second
mode de réalisation est similaire au premier à l'excep-
tion que les rouleaux 19 et 21, au lieu d'être commandées par intermitt nce pour faire progresser l'intervalle de longueur de feuille continue W correspondant à la longueur de l'emballage, sont commandés en continu par une commande convenable telle que celle représentée en 67 pour la progression de la longueur de l'emballage pour chaque opération de scellage, et les courrdes 41 sont actionnés en continu en rapport temporel avec les rouleaux 19 et 21 par une commande convenable telle que celle représentée en 70 dans la figure 8 dont le fonctionnement a pour effet que les courrots tendent à faire progresser le tube à une vitesse quelque peu supérieure à celle à laquelle lesrouleaux 19 et 21 amènent l feuillecontinue Les barres de scellage 69 fonctionnent en continu de la manière habituelle (par exemple en pouvant tourner comme il est représenté dans la figure 9) pour réaliser des joints transversaux au travers du tube. Dans cette version de l'appareil, les rouleaux 19 et 21 fonctionnent pour amener un intervalle de longueur de feuille continue correspondant à la longueur de l'emballage vers l'avant
et les courroies 41 (qui tendent à se déplacer à une vites-
se linéaire supérieure à la vitesse linéaire de la périphé-
rie de l'un ou l'autre des rouleaux 19 et 21) tendent à tirer le tube T vers l'avant d'une distance supérieure à celle de la longueur d'emballage. Donc, avec les rouleaux 19 et 21 amenant un intervalle de longueur X de feuille continue correspondant à la longueur de l'emballage vers
l'avant, chaque seconde (pour une production de 60 embal-
- 16 -
lages par minute), les courroÉs 41 tendent à amener 110% X (par exemple) vers l'avant chaque seconde, l'intervalle X
étant ainsi saisi et tiré par-dessus l'épaulement de forma-
ge sous tension. Ici de nouveau les commandes 70 peuvent comprendre un dispositif de glissage pour permettre le fonctionnement des courdes 41 à la vitesse de l'amenée de la feuille continue (qui est déterminée par la vitesse des
rouleaux 19 et 21).
Le remplissage des emballages peut être mis en oeuvre de la manière habituelle, bien connu dans la technique, soit sur une base de remplissage par intermittence, soit, dans le cas d'un produit liquide au travers duquel les joints transversaux peuvent être faits, en maintenant le produit liquide dans le tube au-dessus du niveau auquel
les joints transversaux sont faits.
Les principes de l'invention sont considérés comme étant applicables non seulement pour des appareils de formage-remplissage-scellage verticaux fonctionnant par intermittence et de façon continue comme décrit cidessus màségalement pour les appareils horizontaux, fonctionnant par intermittence o en continu. Référence est faite au
brevet USNh2 966 021 pour un exemple d'appareil de formage-
remplissage-scellage vertical fonctionnant en continu (montrant également le second type de remplissage mentionné dans le paragraph précédent) et le brevet US 2 976 657
pour un exemple d'appareil horizontal fonctionnant en conti-
nu. D'après ce qui précède on peut voir que les divers
buts de l'invention ont été atteints et que d'autres résul-
tats avantageux ont également été obtenus.
Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés et appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples
non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.
- 17 -

Claims (32)

Revendications:
1. Procédé de formage, remplissage et scellage d'embal-
lages o une feuille continue de matière d'emballage flexible est tirée depuis un dispositif d'amenée et d'appro- visionnement pour la transformer en un tube et o le produit à emballer est amené dans le tube et les opérations de scellage sont mises en oeuvre sur le tube pour le sceller et former des emballages, caractérisé en ce que
la feuille continue est tirée depuis le dispositif d'appro-
visionnement, mesurée pour chaque opération de scellage et amenée vers le dispositif de formage en appliquant une
force vers l'avant sur la feuille continue entre le disposi-
tif d'approvisionnement et le dispositif de formage et une force vers l'avant est appliquée indépendamment sur le tube pour tirer le tube vers l'avant, cette dernière force étant appliquée sur le tube de telle façon qu.'elle tire la matière vers l'avant par-dessus le dispositif de formage, la matière restant sous tension pour la
maintenir tendue.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première force mentionnée est appliquée sur la feuille continue par intermittence pour amener vers l'avant un intervalle de longueur de feuille continue correspondant à la longueur de l'emballage avec un arrêt entre les cycles d'amende successifs pendant lequel
le tube est scellé.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que cette force indépendante est appliquée indépendamment sur le tube simultanément avec chaque application de la
première force mentionnéesur la feuille continue.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à la fois les deux forces sont appliquées en continu
sur la feuille continue.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première force mentionnée est appliquée sur la feuille continue de façon à amener la feuille continue vers 1'avant selcn une vitesse prédéterminée, et cette force indépendante est appliquée sur le tube de telle façon qu'elle tend à tirer le tube vers l'avant à une vitesse
- 18 -
supérieure mais en produisant un glissement de sorte que la feuille continue telle que mesurée et amenée vers l'avant par l'application de la première force est saisie et tirée par-dessus le dispositif de formage
sous tension.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première force mentionnée est appliquée sur la feuille continue par intermittence pour amener vers l'avant un intervalle de longueur de feuille continue correspondant à une longueur d'emballage avec un arrêt entreles cycles successifs d'amenée pendant
lequel le tube est scellé.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé
en ce que cette force séparée est appliquée par intermit-
tence sur le tube simultanément avec chaque application de la première force mentionnée sur la feuille continue, pour saisir chaque intervalle de longueur et de7tirer
par-dessus le dispositif de formage sous tension.
8. Procédé selon la revendication 5,caractérisé en ce qu'à la fois les deux forces sont appliquées
en continu sur la feuille continue.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de formage transforme la feuille
continue en un tube autour d'un mandrin généraèmentver-
-tical, le tube étant scellé en-dessous de l'extrémité inférieure du mandrin, o la première force mentionnée est appliquée sur la feuille continue par un dispositif d'amenée de la feuille continue/positionné entre le dispositif d'approvisionnement et le dispositif de formage et o cette force indépendante est appliquée sur le tube par un dispositif d'amenée du tube le long di mandrin pour amener le tube vers le bas sur le mandrin
et au-delà de son extrémité inférieure.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'amenée de la feuille continue fonctionne par intermittence pour amener vers l'avant un intervalle de longueur de feuille continue correspondant à la longueur d'emballage avec un arrêt entre les cycles
d'amenée successifspendant lequel le tube est scellé.
-464191
- 19 -
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif d'amenée du tube fonctionne par intermittence simultanément avec le dispositif d'amenée deJa feuille continue.
12. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'à la fois le dispositif d'amenée de la feuille continue et le dispositif d'amenée du tube fonctionnent
en continu.
13. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'amenée de la feuille continue amène la feuille continue vers l'avant à une vitesse prédéterminée et le dispositif d'amenée du tube tend à amener le tube vers le bas à une vitesse supérieure, mais avec un glissement, de sorte que la feuille continue amenée vers l'avant par le dispositif d'amenée de la
feuille continue est saisie et tirée par-dessus le disposi-
tif de formage sous tension.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif d'amenée de la feuille continue fonctionne par intermittence pour amener vers l'avant un intervalle de longueur de feuille continue correspondant à la longueur de l'emballage avec un arrêt entre les cycles d'amenée successifs pendant'lequel le tube est
scellé.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif d'amenée du tube fonctionne par intermittence simultanément avec le dispositif dl'amenée
de la feuille continue.
16. Procédé selonla revendication 14, caractérisé en ce qu'on fait démarrer le dispositif d'amenée du tube avant le dispositif d'amenée de la feuille continue et on l'arrête après que le dispositif d'amenée de la
feuille continue se soit arrêté.
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'à la fois le dispositif d'amenée de la feuille continue et le dispositif d'amenée du tube fonctionne
en continu.
18. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé
selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 pource
- 20 -
remplissage et scellage d'emballagEs o une feuille continue d'une matière d'emballage flexible est tirée depuis un
dispositif d'approvisionnementet d'amenée pour la transfor-
mer en un tube et o le produit à emballer est amené dans le tube et des opérations de scellage sont mises en oeuvre sur le tube pour le sceller afin de former des emballages, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'amenée et de mesure de la feuille continue,disposé entre le dispositif d'approvisionnement et le dispositif de formage pour appliquer une force vers l'avant sur la feuille continue entre le dispositif d'approvisionnement et le dispositif de formage pour mesurer la feuille continoe pour chaque opération de scellage et l'amener vers l'avant vers le dispositif de formage, et un dispositif d'amenée du tube disposé en aval du dispositif de formage pour appliquer une force vers l'avant indépendamment sur le tube pour tirer le tube vers l'avant, cette dernière force étant appliquée sur le tube de façon à tirer la matière vers l'avant par-dessus le dispositif de formage tout en maintenant la matière sous tension afin de la
maintenir tendue.
19. Appareil selon la revendication 18, caractérisé à ce qu'il comprend un dispositif pour commander le dispositif d'amenée et de mesure de la feuille continue par intermittence pour amener vers l'avant un intervalle de longueur de feuille -continue correspondant à la longueur de l'emballage au cours de chaque opération du dispositif d'amenée et de mesure de la feuille continue, avec un arrêt entre des cycles d'amenée successifs pendant lequel
le tube est scellé.
20. Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour commander le dispositif d'amenée du tube par intermittence simultanément avec chaque opération du dispositif d'amenée et de
mesure de la-feuille continue.
21. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour le fonctionnement continu du dispositif d'amenée et de mesure de la feuille
continue et du dispositif d'amenée du tube.
- 21 -
22. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour commander le dispositif d'amenée et de mesure de la feuille continue à une vitesse prédéterminée et un dispositif pour commander le dispositif d'amenée du tube de façon à tendre à tirer le tube vers l'avant à une vitesse supérieure, mais avec glissement, de sorte que la feuille continue amenée vers l'avant par le dispositif d'amenée et de mesure de la feuille continue est saisie et tirée
par-dessus le dispositif de formage sous tension.
23. Appareil selon la revendication 22, caractérisé en ce que le dispositif pour commander le dispositif d'amenée et de mesure de la feuille continue fonctionne par intermittence ayant pour effet que le dispositif d'amenéeeàe mesure de la feuille continue amène vers l'avant un intervalle de longueur de feuille continue correspondant à la longueur d'emballage pour chaque opération du dispositif d'amenée et de mesure de la feuille continue, avec un arrêt entre les cycles
d'amenée successifs pendant lequel le tube est scellé.
24. Appareil selon la revendication 23 caractérisé en ce que le dispositif pour commander le dispositif
d'amenée du tube fonctionne par intermittence simultané-
ment avec chaque opération du dispositif d'amenée
et de mesure de la feuille continue.
25. Appareil selon la revendication 22, caractérisé en ce que le dispositif pour commander le dispositif
d'amenéeet de mesure de la feuille continue, le disposi-
tif de commande du dispositif d'amenée du tube fonctionnent
tous les deux en continu.
26. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend un mandrin généralement vertical, un dispositif de formage transformant la feuille continue en un tube autour de ce mandrin, ce tube étant scellé en-dessous de l'extrémité inférieure du mandrin, le dispositif d'amenée du tube étant engagé avec ce tube sur le mandrin pour amener le tube vers le bas sur le
mandrin et au-delà de son extrémité inférieure.
27. Appareil selon la revendication 26, caractérisé
- 22 -
en ce qu'il comprend un dispositif pour commander le dispositif d'amenée et de mesure de la feuille continue par intermittencepour amener vers l'avant un intervalle de longueur de feuille continue correspondant à la longueur de l'emballage au cours de chaque opération du dispositif de mesure et d'amenée de la feuile continue, avec un arrêt entre les cycles d'amenée successifs pendant
lequel le tube est scellé.
28. Appareil selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour commander
le dispositif d'amenée du tube par intermittence simultané-
ment avec chaque opération du dispositif d'amenée et de
mesure de la feuille continue.
29. Appareil selon la revendication 28, caractérisé en ce que le dispositif pour commander le dispositif d'amenée du tube fonctionne pour le faire démarrer avant le dispositif d'amenée et de mesure de la feuille continue et pour l'arrêter après que le dispositif d'amenée et de
mesure de la feuille continue soit arrêté.
30. Appareil selon la revendication 26, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour commander en continu le dispositif d'amenée et de mesure de la feuille continue
et le dispositif d'amenée du tube.
31. Appareil selon la revendication 26, caractérisé
en ce que le dispositif d'amenée du tube comprend un dispo-
sitif à courroies à vide.
32. Appareil selon la revendication 31 caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour commander le dispositif
d'amenée et de mesure de la feuille continue par intermitten-
ce pour amener la feuille continue vers l'avant d'un intervalle de longueur prédéterminé correspondant à la longueur de l'emballage au cours de chaque opération du dispositif d'amenée et de mesure de la feuille continue avec un arrêt entre les cycles d'amenée successifs pendant lequel le tube est scellé et un dispositif pour commander
le dispositif à courmis à vide par intermittence simultané-
ment avec chaque opération du dispositif d'amenée et de mesure de la feuille continue et de façon que le dispositif à courrcis tenb à tirer le tube vers le bas à une vitesse
- 23 -
supérieure, avec un glissement dans le dispositif pour
commander le dispositif à courrobs.
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