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La présente invention est relative à un procédé pour la fabri- cation des emballages réalisés en une seule pièce, de préférence en un ma- tériau constitué par une ou plusieurs feuilles de papier enduites ou au- trement recouvertes de matières thermoplastiques. L'invention est égale- ment relative à une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé;
L'emballage réalisé par'la machine faisant l'objet de la présen- te invention est du type obtenu par moulage autour d'un mandrin.
L'emballage est réalisé à partir d'une feuille du matériau choi- si, déroulée à partir d'une bobine, la feuille est guidée par des roulet- tes vers le lieu de formation de l'emballage où la partie de la feuille nécessaire est tranchée de la bande pour constituer un flan qui est fa- çonné en forme de l'emballage par un mandrin approprié qui refoule la feuil- le dans une forme pendant qu'un second mandrin façonne le fond de l'em- ballage, après quoi, l'emballage façonné est sorti de la forme et passé entre des dispositifs assurant le scellement à chaud des coutures et le tronçonnage éventuel ou la rognure des parties débordant, l'emballage ter- miné est évacué de la machine.
Dans une variante d'exécution, les bords de l'emballage sont re- poussés vers l'intérieur au cours de la formation dans le moule. Le scel- lage des bords de l'emballage se fait au moyen d'un dispositif scelleur logé à l'intérieur du mandrin. De cette manière on obtient un emballage d'une forme nouvelle ayant ces bords scellés tournés vers l'intérieur de l'emballage.
Les emballages conformes à l'invention et obtenus au moyen de la machine faisant l'objet de la présente invention sont caractérisés par le fait qu'ils sont réalisés en une seule pièce, notamment le fond de l'em- ballage fait corps avec les parois. Le scellage des bords de l'emballage, que ce scellage soit fait avec les bords vers l'extérieur suivant la pre- mière forme de réalisation ou vers l'intérieur, suivant la seconde forme de réalisation, donne à l'emballege fini une rigidité accrue particuliè- rement intéressante.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, on a illustré schématiquement les parties essentielles de la machine, objet de la présente invention, ainsi que deux formes d'emballages pouvant être obtenues au moyen des mandrins également illustré schématiquement.
La seconde forme de réalisation de l'emballage est illustrée éga- lement schématiquement.
Les figs. 1 à 6 illustrent schématiquement la machine faisant l'objet de la présente invention, vue au cours du façonnage d'un emballage suivant la première forme de réalisation.
La fig. 7 illustre schématiquement le dispositif scelleur et rogneur.
Les figs. 8 et 9 illustrent schématiquement une forme de man- drin supérieur, vue sous deux angles perpendiulaires.
Les figs. 10 et 11 illustrent, vue sous les mêmes angles, une for- me de mandrin inférieur correspondant au mandrin des figs. 8 et 9.
Les figs. 12 et 13 illustrent schématiquement en deux vues à 90 une variante des mandrins illustrés aux figs. 8 et 9.
Les figs. 14 et 15 illustrent schématiquement en deux vues à 90 , une variante des mandrins illustrés aux figs. 10 et 11 et correspondant aux mandrins illustrés aux figs. 12 et 13.
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La fig. 16 montre en perspective un emballage réalisé au moyen de la machine illustrée aux figs, 1 à 7 en utilisant les mandrins illus- trés aux figs. 8 à 11.
La fige 17 montre en perspective un emballage réalisé au moyen de la machine illustrée aux figs. 1 à 7 en utilisant les mandrins illustrés aux figs. 12 à 15.
La fig. 18 illustre une vue par le dessus du moule utilisé pour obtenir l'emballage suivant la première forme de réalisation, qu'il s'agis- se de l'une ou l'autre variante.
La fig. 19 illustre une vue par le dessus du moule utilisé pour obtenir l'emballage suivant la seconde forme de réalisation, qu'il s'a- gisse de l'une ou l'autre variante,
La fige 20 montre en perspective, en partie en arraché, un em- ballage conforme à la seconde forme de réalisation muni d'un fond selon la première variante.
La fig. 21 montre un mandrin supérieur utilisé pour obtenir l'em- ballage illustré à la fig. 20.
En se référant aux figs. 1 à 6 des dessins annexés, on voit que la machine qui se compose d'un bâti non représenté comporte une bobine 1 du matériau en feuille à partir duquel est constitué l'emballage.
Ce matériau est d'un type connu et de préférence il est consti- tué par une feuille de papier relativement rigide enduite ou autrement re- couverte de matière thermoplastique. Dans certains cas, il est fait usa- ge d'un complexe enduit ou autrement recouvert de matière plastique, par exemple un complexe laminé de deux ou plusieurs feuilles de papier ou d'u- ne ou plusieurs feuilles de papier et d'une ou plusieùrs feuilles d'un autre matériau tel que la toile, une feuille métallique, etc.
La feuille déroulée de la bobine 1 est guidée entre des roulet- tes 2, 2' et passe entre des couteaux 3, 3'. Au lieu d'un système de cou- teaux à guillotine 3, 3' on pourrait utiliser un couteau circulaire ou tout autre dispositif approprié pour séparer de la bobine un flan 4 à par- tir duquel doit être constitué l'emballage.
Le flan 4 est amené au-dessus d'un moule 5 ayant intérieurement la forme que doit obtenir l'emballage à réaliser. L'entrée du moule 5 est façonnée de manière à ménager une entrée élargie à bords arrondis 6. Un mandrin supérieur 7 ayant extérieurement la forme intérieure de l'embal- lage à réaliser est adapté à l'extrémité d'une tige-poussoir 8 qui peut être animée d'un mouvement alternatif vertical. La commande de la tige- poussoir 8 n'est pas illustrée aux dessins, elle peut être réalisée par tous moyens connus quelconques, par exemple par un jeu de cames ou d'excen- triques.
Des guides 9, 9' maintiennent la tige-poussoir 8 dans sa trajec- toire et assure une bonne direction du mandrin 7. La tête du mandrin, dont deux formes sont illustrées aux figs. 8, 9 et 12, 13 vient, au cours de la tige-poussoir 8, s'appliquer contre le flan 4 et, en poursuivant son mou- vement de descente, le mandrin 7 refoule le flan 4 dans le moule 5 ainsi qu'illustré aux figs. 2, 3 et 4. Les côtés du moule 5 sont ouverts ainsi qu'illustré à la fig. 18, de manière à ménager une fente 5, 5' de chaque côté pour le passage des bords de l'emballage 4. Un mandrin inférieur, disposé à l'extrémité d'une tige-poussoir 11, guidée dans des guides 12, 12', peut être animé d'un mouvement alternatif vertical synchronisé avec le mouvement alternatif vertical du mandrin 7.
La commande de ce mouvement
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alternatif vertical de la tige-poussoir 11 n'est pas illustrée aux dessins, elle peut être réalisé par un jeu de cames ou d'excentriques et la syn- chronisation des mouvements des tiges-poussoirs 8 et 11 est réalisable sans aucune difficulté par des moyens connus. Le mouvement de la tige-pous- soir Il entraîne le déplacement du mandrin 10 qui, ainsi qu'illustré aux figs. 1 à 6, s'engage dans la base ouverte du moule 5 pour venir, ainsi qu'illustré à la fige 3, s'appliquer contre le fond de l'emballage par- tiellement formé par l'enfoncement du flan 4 dans le moule 5 lors de la descente du mandrin supérieur 7. Le mouvement des tiges-poussoir 8 et 11 est réglé de manière que la mandrin 10 vienne s'appliquer contre le flan
4 repoussé dans le moule 5 pax le mandrin supérieur 7.
La forme de la tê- te du mandrin 10, dont deux formes d'exécution sont illustrées aux figs,
10, 11 et 14, 15 est adoptée à la forme de la tête du mandrin supérieur et ces deux têtes de mandrin, le mandrin supérieur et le mandrin inférieur, sont adoptées à la forme particulière du fond de l'emballage à réaliser.
Les deux mandrins 7 et 10 s'appliquent chacun sur une des faces du flan 4, déjà déformé dans le moule, 5, maintiennent le flan, façon- nent le fond et descendent tous deux dans le moule 5 en entraînant le flan 4 qui prend ainsi la ferme du moule. La descente des deux mandrins et du flan façonné se poursuit et les bords du flan façonné, bords dépassant latéralement par les fentes 5', du moule, passent entre deux paires de roulettes 13, 13' et 14, 14'. Aux fige* 1 à 6, sont seules visibles les roulettes 13 et 13', tandis qu'à la fige 7,qui est une vue par le dessus (coupe suivant la ligne VII-VII de la fige 1) on distingue les deux paires de roulettes 13, 13' et 14, 14' disposées de part et d'autre de l'emballa- ge 4 façonné dans le moule.
Les roulettes 13, 13'''et 14, 14' sont des rou- lettes appropriées au scellage à chaud des bords de l'emballage ; elles sont montées sur les axes 15, 16, 17, 18 qui tournent en entraînant les roulettes dans le sens des flèches. Les bords de l'emballage 4 sont pris entre les paires de roulettes et scellés à chaud. Des couteaux rotatifs 19, 19' et 20, 20' rognent les bords de l'emballage, de manière à élimi- ner les parties du flan dépassant la zône de scellage.
Pendant ce scellage du bord de l'emballage, au moment où l'extré- mité inférieure de l'emballage a été saisie par les roulettes 13, 13' et 14, 14' et l'emballage entraîné par ces roulettes, les mandrins 7 et 10 se sont séparés ; le mandrin 7 a repris sa course vers le haut au travers du moule 5, tandis que le mandrin 10 a poursuivi sa course vers le bas (voir figs; 4, 5 et 6). Lorsque l'emballage est entièrement scellé, au sortir du dispositif illustré à la fig. 7 et repéré plus simplement 13, 13' aux figs. 1 à 6, le mandrin 10 est arrivé à bout de course vers le bas et le mandrin 7 à bout de course vers le haut.
En quittant les roulettes 13, 13' et 14, 14', l'emballage ter- miné tombe en chute libre et une soufflerie 21 le dévie vers un plan in- cliné 22 sur lequel il glisse et est évacué de la machine (fig. 6). Pen- dant ces mouvements des mandrins et de l'emballage, un nouveau flan 4' est venu se placer sur l'ouverture du moule 5 en-dessous du mandrin 7 et est prêt à recevoir la forme voulue, le cycle des opérations recommençant.
Suivant que l'on désire obtenir un emballage ayant un fond du genre illustré à la fige 16 ou à la fige 17, on utilisera des mandrins su- périeur et inférieur conformes aux figs. 8 à 11 ou conformes aux fige. 12 à 15.
Dans une seconde forme de réalisation de l'emballage suivant la présente invention, les bords latéraux sont retournés vers l'intérieur de l'emballage et scellés par l'intérieur ainsi qu'illustré à la fig. 20, où l'on voit distinctement que les bords 23 sont retournés vers l'intérieur
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de l'emballage.
Pour obtenir cette seconde forme de réalisation de l'emballage, une machine semblable à celle utilisée pour obtenir la première forme de réalisation peut être employée à condition d'y adapter le moule 24 illus- tré en coupe à la figé 19. Ce moule ne se distingue du moule 5 (fig.18) que par l'absence des fentes 5'; en effet,dans cette forme de réalisation, il n'est plus nécessaire de ménager des fentes pour permettre le passage des bords de l'emballage puisque ces bords sont tournés vers l'intérieur de l'emballage. Par contre, le mandrin 25, qui suivant la première forme de réalisation, était fermé ainsi qu'illustré en coupe à la fig. 18, doit être muni de fentes latérales 26, 26', ainsi qu'illustré à la fig. 21.
Ces fentes 26, 26' sont nécessaires pour permettre aux bords 23 de l'embal- lage de s'étendre vers l'intérieur de l'emballage. A l'intérieur du man- drin 25 sont prévus au voisinage des fentes 26, 26', des dispositifs scel- leurs 27, 27' d'un type approprié, dont les parties scellantes sont nor-. malement écartées les unes des autres pour permettre le passage des bords de l'emballage . Lorsque l'emballage est façonné à l'intérieur du moule 24, c'est-à-dire au moment où le mandrin inférieur 10 est venu prendre contact avec le flan 4 pour former le fond de l'emballage et que le flan 4 est entièrement enveloppé dans le moule 24, un mécanisme approprié rap- proche les parties scellantes 27, 27' qui scellent les bords de l'embal- lage.
Après scellage, les parties scellantes s'écartent de nouveau et l'emballage terminé est évacué de la machine comme dans la première forme de réalisation.
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The present invention relates to a process for the manufacture of packaging made in a single piece, preferably of a material consisting of one or more sheets of paper coated or otherwise covered with thermoplastic materials. The invention also relates to a machine for implementing this method;
The packaging produced by the machine forming the subject of the present invention is of the type obtained by molding around a mandrel.
The packaging is made from a sheet of the chosen material, unwound from a reel, the sheet is guided by rollers to the place of formation of the packaging where the part of the sheet required. is cut from the web to form a blank which is shaped into the shape of the package by a suitable mandrel which forces the sheet into a shape while a second mandrel shapes the bottom of the package, after Whereby, the shaped packaging is taken out of the form and passed between devices ensuring the heat sealing of the seams and the possible cutting or trimming of the protruding parts, the finished packaging is discharged from the machine.
In an alternative embodiment, the edges of the package are pushed inward during forming in the mold. The edges of the package are sealed by means of a sealing device housed inside the mandrel. In this way one obtains a package of a new shape having these sealed edges turned towards the inside of the package.
The packaging in accordance with the invention and obtained by means of the machine forming the subject of the present invention are characterized by the fact that they are produced in a single piece, in particular the bottom of the packaging is integral with the walls. The sealing of the edges of the package, whether this sealing is done with the edges outward according to the first embodiment or inwardly according to the second embodiment, gives the finished package a rigidity. particularly interesting increase.
In the accompanying drawings, given by way of non-limiting example, there is schematically illustrated the essential parts of the machine, object of the present invention, as well as two forms of packaging which can be obtained by means of the mandrels also illustrated schematically.
The second embodiment of the package is also illustrated schematically.
Figs. 1 to 6 schematically illustrate the machine forming the object of the present invention, seen during the shaping of a package according to the first embodiment.
Fig. 7 schematically illustrates the sealer and trimmer device.
Figs. 8 and 9 schematically illustrate a shape of an upper chuck, viewed from two perpendicular angles.
Figs. 10 and 11 illustrate, viewed from the same angles, a form of lower mandrel corresponding to the mandrel of FIGS. 8 and 9.
Figs. 12 and 13 schematically illustrate in two views at 90 a variant of the mandrels illustrated in FIGS. 8 and 9.
Figs. 14 and 15 schematically illustrate in two views at 90, a variant of the mandrels illustrated in FIGS. 10 and 11 and corresponding to the mandrels illustrated in FIGS. 12 and 13.
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Fig. 16 shows in perspective a package produced by means of the machine illustrated in Figs, 1 to 7 using the mandrels illustrated in Figs. 8 to 11.
Fig 17 shows in perspective a package produced by means of the machine illustrated in Figs. 1 to 7 using the mandrels illustrated in figs. 12 to 15.
Fig. 18 illustrates a top view of the mold used to obtain the packaging according to the first embodiment, whether it is one or the other variant.
Fig. 19 illustrates a view from above of the mold used to obtain the packaging according to the second embodiment, whether it is one or the other variant,
Fig 20 shows in perspective, partially cut away, a packaging according to the second embodiment provided with a bottom according to the first variant.
Fig. 21 shows an upper mandrel used to obtain the package illustrated in FIG. 20.
Referring to figs. 1 to 6 of the accompanying drawings, it can be seen that the machine which consists of a frame, not shown, comprises a coil 1 of the sheet material from which the packaging is made.
This material is of a known type and preferably consists of a relatively stiff sheet of paper coated or otherwise covered with thermoplastic material. In some cases, use is made of a complex coated or otherwise covered with plastics, for example a laminate complex of two or more sheets of paper or one or more sheets of paper and one or more sheets of paper. several sheets of another material such as canvas, metal foil, etc.
The sheet unwound from the reel 1 is guided between rollers 2, 2 'and passes between knives 3, 3'. Instead of a guillotine knife system 3, 3 'a circular knife or other suitable device could be used to separate from the reel a blank 4 from which the package is to be made.
The blank 4 is brought above a mold 5 internally having the shape that the packaging to be produced must obtain. The inlet of the mold 5 is shaped so as to provide an enlarged inlet with rounded edges 6. An upper mandrel 7 having the exterior shape of the inner shape of the packaging to be produced is fitted to the end of a push rod 8. which can be animated with a vertical reciprocating movement. The control of the push rod 8 is not illustrated in the drawings; it can be carried out by any known means, for example by a set of cams or eccentrics.
Guides 9, 9 'maintain the push rod 8 in its path and ensure good direction of the mandrel 7. The head of the mandrel, two forms of which are illustrated in FIGS. 8, 9 and 12, 13, during the push rod 8, comes to rest against the blank 4 and, continuing its downward movement, the mandrel 7 pushes the blank 4 back into the mold 5 as well as illustrated in figs. 2, 3 and 4. The sides of the mold 5 are open as shown in FIG. 18, so as to provide a slot 5, 5 'on each side for the passage of the edges of the packaging 4. A lower mandrel, arranged at the end of a push rod 11, guided in guides 12, 12 ', can be driven by a vertical reciprocating movement synchronized with the vertical reciprocating movement of the mandrel 7.
The command of this movement
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vertical reciprocation of the push rod 11 is not illustrated in the drawings, it can be produced by a set of cams or eccentrics and the synchronization of the movements of the push rods 8 and 11 can be achieved without any difficulty by means of known means. The movement of the push rod It causes the movement of the mandrel 10 which, as illustrated in FIGS. 1 to 6, engages in the open base of the mold 5 to come, as illustrated in fig 3, to rest against the bottom of the packaging partially formed by the insertion of the blank 4 in the mold 5 during the descent of the upper mandrel 7. The movement of the push rods 8 and 11 is adjusted so that the mandrel 10 comes to rest against the blank
4 pushed back into the mold 5 pax the upper mandrel 7.
The shape of the head of the mandrel 10, two embodiments of which are illustrated in FIGS,
10, 11 and 14, 15 is adopted to the shape of the head of the upper mandrel and these two mandrel heads, the upper mandrel and the lower mandrel, are adopted to the particular shape of the bottom of the packaging to be produced.
The two mandrels 7 and 10 are each applied to one of the faces of the blank 4, already deformed in the mold, 5, hold the blank, shape the bottom and both descend into the mold 5, driving the blank 4 which takes up. thus the mold closes. The descent of the two mandrels and of the shaped blank continues and the edges of the shaped blank, edges projecting laterally through the slots 5 'of the mold, pass between two pairs of rollers 13, 13' and 14, 14 '. In figs * 1 to 6, only the casters 13 and 13 'are visible, while in fig 7, which is a top view (cut along line VII-VII of fig 1) we distinguish the two pairs rollers 13, 13 'and 14, 14' arranged on either side of the package 4 shaped in the mold.
The rollers 13, 13 '' 'and 14, 14' are suitable for heat sealing the edges of the package; they are mounted on the pins 15, 16, 17, 18 which rotate by driving the rollers in the direction of the arrows. The edges of the package 4 are caught between the pairs of rollers and heat sealed. Rotary knives 19, 19 'and 20, 20' trim the edges of the package, so as to remove the parts of the blank extending beyond the sealing area.
During this sealing of the edge of the packaging, when the lower end of the packaging has been gripped by the rollers 13, 13 'and 14, 14' and the packaging driven by these rollers, the mandrels 7 and 10 have separated; the mandrel 7 has resumed its upward stroke through the mold 5, while the mandrel 10 has continued its downward stroke (see figs; 4, 5 and 6). When the packaging is completely sealed, removing the device shown in fig. 7 and more simply marked 13, 13 'in figs. 1 to 6, the mandrel 10 has reached the end of its down stroke and the mandrel 7 has reached the end of its upward stroke.
On leaving the rollers 13, 13 'and 14, 14', the finished package falls in free fall and a blower 21 deflects it towards an inclined plane 22 on which it slides and is discharged from the machine (fig. 6). During these movements of the mandrels and of the packaging, a new blank 4 'is placed on the opening of the mold 5 below the mandrel 7 and is ready to receive the desired shape, the cycle of operations recommencing.
Depending on whether it is desired to obtain a package having a bottom of the type illustrated in pin 16 or in pin 17, upper and lower mandrels will be used in accordance with FIGS. 8 to 11 or conform to fige. 12 to 15.
In a second embodiment of the package according to the present invention, the side edges are turned towards the inside of the package and sealed from the inside as illustrated in FIG. 20, where we can clearly see that the edges 23 are turned inwards
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of the packaging.
In order to obtain this second embodiment of the packaging, a machine similar to that used to obtain the first embodiment can be used on condition that the mold 24 shown in section in Fig. 19 is adapted thereto. This mold does not. differs from mold 5 (fig.18) only by the absence of slots 5 '; in fact, in this embodiment, it is no longer necessary to provide slits to allow passage of the edges of the packaging since these edges are turned towards the inside of the packaging. On the other hand, the mandrel 25, which according to the first embodiment, was closed as shown in section in FIG. 18, must be provided with side slots 26, 26 ', as illustrated in fig. 21.
These slots 26, 26 'are necessary to allow the edges 23 of the package to extend towards the interior of the package. Inside the core 25 are provided in the vicinity of the slots 26, 26 ', sealing devices 27, 27' of a suitable type, the sealing parts of which are normal. badly spaced from each other to allow passage of the edges of the packaging. When the package is shaped inside the mold 24, that is to say when the lower mandrel 10 has come into contact with the blank 4 to form the bottom of the package and when the blank 4 is fully wrapped in the mold 24, a suitable mechanism brings together the sealing parts 27, 27 'which seal the edges of the package.
After sealing, the sealing portions move apart again and the finished package is discharged from the machine as in the first embodiment.
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