Procédé d'emballage de matières dans des emballages hermétiquement clos
et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention a pour objet un procédé et un appareil d'emballage de matières dans des emballages souples remplis et hermétiquement clos obtenus à partir d'une matière soudable à la chaleur, telle que la résine vinylique, le polyéthylène, le caoutchouc chloré ou une matière analogue, ou à partir de matières non thermoplastiques revêtues ou doublées par laminage de matières thermoplastiques.
Selon l'invention, le procédé est caractérisé en ce que l'on fait passer dans un poste de soudure, par des mouvements d'avance successifs, des feuilles superposées en une matière soudable à la chaleur, que l'on forme entre deux mouvements d'avance au poste de soudure des poches ouvertes à l'extrémité arrière par rapport au sens des mouvements d'avance, ces poches étant formées par soudage le long des bords latéraux desdites feuilles et, en même temps, par soudage d'une bande transversale desdites feuilles, en ce que l'on ferme, après avoir introduit dans la poche précédemment formée une quantité de la matière à emballer et après le mouvement d'avance subséquent des feuilles,
ladite ouverture de la poche précédemment formée par soudure de ladite bande transversale qui effectue en même temps la fermeture de l'extrémité avant de la poche suivante, et que l'on répète ces opérations.
L'appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour faire avancer successivement des feuilles superposées en une matière soudable à la chaleur à travers un poste de soudure qui comprend des outils mobiles, ces outils étant destinés à s'appliquer ensemble sur les feuilles pour former dans ces feuilles des poches ouvertes à leur extrémité arrière par rapport au sens des mouvements d'avance, par soudage le long des deux bords latéraux desdites feuilles et par soudage d'une bande transversale à l'extrémité avant de la poche à former, ce dit soudage de la bande transversale ayant pour résultat aussi la fermeture de l'extrémité arrière de la poche précédemment formée, des moyens étant prévus pour introduire dans chaque poche précédemment formée avant que celle-ci soit fermée, une quantité déterminée de la matière à emballer.
Les poches peuvent être remplies de substances solides ou fluides. Dans le cas où les poches sont remplies de substances fluides, il est nécessaire que les poches soient formées et remplies en étant placées dans une position oblique.
Le dessin ci-annexé illustre le procédé et représente, à titre d'exemple, des formes d'exé cution de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé.
La fig. 1 montre un appareil permettant d'emballer des produits solides, en vue latérale.
La fig. 1A montre le même appareil que la fig. 1 avec la différence qu'il est prévu pour emballer une pâte épaisse.
La fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
Les fig. 3 et 4 représentent des outils de soudure servant à la formation des poches.
Dans le dessin, 1 désigne une bobine de matière thermoplastique dont la feuille 3 constitue la couche supérieure de la matière d'emballage et 2 désigne une seconde bobine dont la feuille 4 constitue la couche inférieure de la matière d'emballage.
Les feuilles 3 et 4 sont superposées l'une à l'autre bord à bord et sont guidées par des rouleaux 5 et 6. La feuille inférieure 4 glisse sur une table 7. A un poste de soudure, une paire d'outils de soudure agencés symétriquement sur une presse sont désignés par 8 et 9, ladite presse étant actionnée par une roue tournante 10, sur laquelle est montée une came 11 qui oblige l'outil 9 à descendre et fait monter l'outil 8 par des moyens connus, de sorte que les outils se rencontrent dans l'axe d'un emballage obtenu.
La matière solide à emballer est déposée sur la feuille inférieure 4, de sorte que, lors de la formation de l'emballage, le solide prend place dans une cavité des outils de soudure qui forme la poche. 12 désigne un emballage déjà formé et hermétiquement clos.
Dans l'exemple donné, la poche est obtenue par l'utilisation d'un chauffage à haute fréquence : le générateur de haute fréquence est désigné par 13, et un interrupteur 14, qui est disposé à la périphérie de la roue tournante 10, sert à fermer et à ouvrir alternativement le circuit de chauffage qui contient comme électrodes les deux outils 8 et 9. A chaque rotation complète de la roue 10, le courant est établi après que les outils ont pressé les feuilles ensemble, de sorte que la soudure peut être effectuée. Un tel dispositif est décrit dans le brevet suisse No 306808 au nom du demandeur.
Le mouvement d'avance intermittente des feuilles 3 et 4 est produit par une bande sans fin 20, et le mouvement est tel que les poches formées et remplies sont entièrement fermées par la formation de la poche suivante. On pourra utiliser dans ce but n'importe quel dispositif d'avance intermittente, cette avance pourrait même être provoquée manuellement.
S'il s'agit d'emballer une pâte épaisse, un tube 15 prolongeant un réservoir 16 alimente la poche déjà formée, l'extrémité dudit tube pénétrant dans ladite poche.
Les outils de soudure 8 et 9 sont agencés de telle façon que l'ouverture de la poche formée est située à l'extrémité arrière par rapport au sens d'avancement des bandes. La forme des outils de soudure déterminant la formation des poches peut être celle d'un U, comme représenté en 9 à la fig. 3, ou celle d'un H, comme représenté en 9a à la fig. 4, et les parties des soudures empiétant l'une sur l'autre sont indiquées par 17 et 17a (fig. 3 et 4).
Dans le cas où l'on doit emballer des liquides, les outils presseurs devront être agencés de manière que la poche soit dans une position oblique par rapport à l'horizontale et, après formation de la poche, le tube d'alimentation remplira la poche avec la quantité de liquide nécessaire à emballer. Ce remplissage doit avoir lieu après que la poche a été formée, mais avant son mouvement d'avance.
Au lieu d'un chauffage par haute fréquence, les outils formeurs peuvent naturellement être chauffés par des éléments chauffants disposés dans les outils.
Comme représenté plus particulièrement aux fig. 2 et 3, dans une forme d'exécution, les outils de soudure ont la forme d'un U et chacun comprend une barre transversale 21 et deux jambes longitudinales 22 et 23.
Les barres transversales sont contiguës aux jambes longitudinales 22 et 23 aux extrémités avant de celles-ci, l'expression avant étant rapportée au sens d'avancement des feuilles 3 et 4, comme indiqué par les flèches. L'ouver ture ou embouchure 24 de la poche 25 est tournée vers l'arrière par rapport au sens d'avancement intermittent des feuilles.
Les emballages ne sont pas formés tant que les feuilles 3 et 4 ne sont pas arrivées dans la presse qui est à la fois un poste de soudure et de remplissage. Les poches 25 sont formées et remplies à ce poste ; les feuilles sont ensuite avancées par un mouvement de translation et pendant ce temps les outils 8 et 9 sont écartés, après quoi lesdits outils sont mus ensemble pour former une nouvelle poche et souder simultanément l'embouchure 24 de la poche 25 précédemment formée.
Les jambes longitudinales 22 et 23 sont contiguës aux parties terminales de l'organe transversal 21. Ces trois barres sont représentées comme étant d'une seule pièce, bien que cela ne soit pas nécessaire, car il suffit qu'il n'y ait pas d'espace entre les jambes 22 et 23 et la barre transversale 21. I1 existe ainsi une continuité complète entre ces organes, le résultat étant que l'on forme une poche fermée sur trois côtés et ouverte seulement à l'extrémité située vers l'arrière dans le sens d'avancement.
On remarquera que les jambes latérales 22 et 23 sont disposées de façon qu'elles peuvent former des soudures au long des deux bords des feuilles superposées, c'est-à-dire pour former les soudures aux bords latéraux de la poche à former, tandis que les barres transversales des outils sont destinées à provoquer la soudure en forme de bande transversale à l'extrémité avant de la poche à former, cette soudure constituant en même temps la fermeture de l'extrémité arrière de la poche précédemment formée.
On remarquera aussi qu'il n'y a aucune préformation de poche ou d'emballage avant que le poste de soudure soit atteint.
Les feuilles restent séparées et dans leur forme initiale jusqu'à ce qu'un emballage de forme et de dimensions désirées soit sur le point d'être fabriqué, après quoi les outils de soudure agissent sur les feuilles pour former ledit emballage et seulement celui-ci.
Les outils de soudure sont dimensionnés pour souder les feuilles seulement dans une zone qui correspond aux dimensions de l'emballage prédéterminé. Les outils de soudure sont construits et agencés de telle sorte qu'ils forment complètement l'emballage en deux mouvements de fermeture successifs. Dans l'un de ces mouvements la poche est formée. Dans le mouvement suivant une deuxième poche est formée et la poche précédente, qui a été remplie, est fermée et soudée. Après l'opération initiale, à chaque fermeture successive des outils de soudure une poche sera formée, prête à être remplie, et une poche précédemment formée et remplie sera fermée et soudée. Ainsi une succession de poches sont formées, remplies et soudées.
A chaque mouvement de fermeture des outils de soudure, la barre transversale 21 remplit une double fonction qui est de contribuer à la formation d'une poche et de souder l'embouchure restée ouverte de la poche précédemment formée et remplie.
Les feuilles 3 et 4 seront déplacées à chaque opération d'une distance linéaire quelque peu inférieure à la longueur des jambes longitudinales 22 et 23, ce qui permet aux extrémités antérieures desdites jambes d'empiéter en 17 les soudures latérales produites par ces mêmes jambes au cours de la précédente fermeture des outils de soudure.
A la fig. 4 est représenté un dispositif similaire dans lequel les outils de soudure ont la forme d'un H dont la barre transversale 21a se raccorde sensiblement au milieu des jambes longitudinales 22a et 23a. Dans cette forme d'exécution, les outils de soudure sont conformés en H, dont les barres transversales 21a sont destinées à souder les bandes transversales, tandis que les jambes longitudinales 22a et 23a sont destinées à souder les deux bords latéraux des feuilles 3 et 4 sur une certaine longueur; de cette façon, les parties avant de ces barres longitudinales complètent les soudures au long des bords latéraux de la poche précédemment formée et remplie par la matière à emballer et que les parties arrière des jambes longitudinales sont destinées à souder les bords latéraux de la poche suivante.
Les emballages sont produits en série en forme de chapelet continu de n'importe quelle longueur et sont ensuite séparés par sectionnement en emballages individuels.