CH340758A

CH340758A - Machine intended to hermetically close packages filled with liquid or pasty material, formed by successive sections of a tubular body of thermoplastic material

Info

Publication number: CH340758A
Authority: CH
Inventors: Fabritius Robert
Original assignee: Fabritius Robert
Priority date: 1957-12-09
Filing date: 1957-12-09
Publication date: 1959-08-31

Description

       

  
 



   Machine destinée à fermer hermétiquement des emballages remplis de matière liquide ou pâteuse, formés par des tronçons successifs
 d'un corps tubulaire en matière thermoplastique
 La machine objet de l'invention permet de réaliser une fermeture absolument étanche de l'emballage, par soudure de la matière thermoplastique, après essorage de la matière à souder ; des organes assurent cet essorage et d'autres organes effectuent la soudure; les premiers préparent les parois du récipient pour permettre le travail efficace des seconds.



   La machine suivant l'invention comporte en combinaison: d'une part, un dispositif essoreur comprenant lui-même un bloc d'essorage dont un côté présente une arête formée par la génératrice commune de deux faces concaves délimitées chacune par une portion de   l'un    de deux cylindres tangents, deux galets d'essorage, de même diamètre que celui des cylindres précités, sollicités élastiquement   l'un    contre l'autre et dont les axes, parallèles à l'arête précitée, sont susceptibles d'être déplacés ensemble vers ladite arête, de façon que ces galets écrasent localement, et en s'écartant   l'un    de l'autre, le corps tubulaire en matière thermoplastique rempli de matière liquide ou pâteuse interposé entre eux et ladite arête, transversalement à celle-ci,

   deux tables d'essorage étant disposées chacune d'un côté de l'arête du bloc d'essorage et formant deux prolongements respectifs des surfaces des deux portions de cylindres précités du bloc d'essorage, prolongements sur lesquels viennent également rouler lesdits galets, et, d'autre part, un dispositif de soudage comprenant deux outils de soudage mobiles de façon à pouvoir être appliqués contre les deux tables d'essorage précitées, de chaque côté du bloc d'essorage, après passage et écartement desdits galets, et des moyens capables de chauffer les parties du corps tubulaire en matière thermoplastique serrées entre lesdites tables d'essorage et les outils de soudage précités, de façon à souder, sous l'action de la pression et de la chaleur, les parois desdites parties essorées du corps tubulaire.



   Le dessin montre, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.



   La fig. 1 représente schématiquement la machine avant l'opération de fermeture de l'emballage.



   La fig. 2 représente la même machine dans la phase de début d'essorage.



   La fig. 3 montre la phase de soudage après essorage.



   En se référant d'abord à la fig. 1, on voit que la machine représentée comporte deux parties principales, à savoir une partie inférieure fixe et une partie supérieure mobile verticalement.



   La partie inférieure se compose d'un marbre 1, en métal, servant de retour à la masse, dans le cas où la soudure est effectuée au moyen de courants à haute fréquence. Sur le marbre 1, sont fixés deux blocs verticaux 2 dont les faces supérieures 2a forment deux tables horizontales d'essorage et sont limitées, vers l'extérieur, par deux faces 2b très inclinées.



  Un bloc d'essorage 3 peut coulisser verticalement entre les deux blocs 2 et il est sollicité, vers le haut, par un ressort 4. Son extrémité supérieure présente une arête 3a formée par une génératrice de contact des surfaces de deux quarts de cylindre géométriques 3b, 3b.  



   La partie supérieure de la machine comporte un support 7 mobile verticalement et sur lequel est fixé un bloc central 8 en matière isolante, en regard du bloc d'essorage 3. Le bloc 8 porte deux axes 11 sur lesquels sont articulés deux leviers 9 sur l'extrémité inférieure de chacun desquels est monté un galet d'essorage 12 dont le rayon est égal à celui des surfaces cylindriques 3b du bloc d'essorage 3.



  Les deux galets sont sollicités   l'un    vers l'autre par un ressort 13 qui relie les extrémités supérieures des deux leviers 9. Ceux-ci, dans la position de repos représentée sur la fig. 1, sont orientés obliquement de façon que, lorsqu'on fait descendre le support 7, les galets 12 s'écartent   l'un    de l'autre en venant en contact avec les surfaces courbes 3a du bloc d'essorage, puis avec les surfaces horizontales 3b, et enfin avec les surfaces obliques 2b de la partie inférieure fixe.



   De chaque côté du bloc central isolant 8, le support supérieur 7 porte encore deux électrodes 14 situées juste en regard des tables d'essorage 2a, qui jouent aussi le rôle de contre-électrodes.



   Lorsque la matière thermoplastique possède de fortes pertes diélectriques, comme c'est le cas par exemple pour le chlorure de polyvinyle, on utilisera, pour la souder, des courants à haute fréquence conduits par les conducteurs constitués par les électrodes 14 et les contre-électrodes 2a. Par contre, lorsque la matière thermoplastique ne possède pas de pertes diélectriques, comme c'est le cas pour Je polyéthylène par exemple, et ne pourrait donc pas s'échauffer par induction, on lui applique alors une chaleur externe, par exemple au moyen de plaques chauffantes fixées sur les extrémités des électrodes 14, comme indiqué en 15 sur le dessin, et chauffées par tout moyen convenable, tel que des résistances électriques par exemple.



   L'ensemble des pièces portées par le support supérieur mobile 7 peut être monté élastiquement sur ce support afin d'éviter de soumettre la matière plastique du corps tubulaire à une tension exagérée au moment de la soudure, par suite de l'écrasement qu'elle subit.



   Le fonctionnement de la machine que   l'on    vient de décrire est le suivant: l'élément tubulaire 17 en matière thermoplastique, rempli de matière liquide ou pâteuse et exempt d'air, est amené entre l'arête 3a du bloc inférieur et les galets d'essorage 12. On fait descendre le support 7, les galets d'essorage 12 écrasent le tube contre l'arête 3a et expulsent complètement le liquide qui se trouve dans cette zone du tube, en roulant sur les parties courbes   3b    du bloc essoreur, comme indiqué sur la fig. 2, puis sur les tables d'essorage 2a, et enfin sur les parties inclinées 2b, comme le montre la fig. 3. A ce moment, toute la partie du tube comprise entre les deux galets essoreurs est absolument débarrassée de la matière liquide ou pâteuse qui s'y trouvait.



   Les organes de soudage vont maintenant entrer en action.



   En effet, le support supérieur 7 continue à descendre et les électrodes 14 (munies ou non, suivant le cas, des plaquettes chauffantes 15) serrent fortement la partie vide et déjà aplatie du tube contre les tables ou contre-électrodes 2a. Cette action de pression, combinée à l'action de la chaleur, comme indiqué plus haut, assure une soudure parfaite des parois du tube aux endroits serrés de celui-ci.



   L'arête 3a, serrée contre le bloc central 8, prépare une amorce de coupure dans le tube, entre les deux lignes de soudure. Si   l'on    utilise des courants à haute fréquence, il sera tout indiqué de se servir de cette arête pour effectuer une soudure dite coupante, qui supprimera une opération ultérieure spéciale de coupe des emballages, entre les lignes de soudure. Dans ce cas, la pièce 8 devra être conductrice au lieu d'être isolante.



   D'autres formes d'exécution sont possibles.



   C'est ainsi, par exemple, que   l'on    pourrait placer la partie inférieure de la machine en haut et la partie supérieure en bas. Le mouvement relatif de ces deux parties peut d'ailleurs s'effectuer, soit par une montée de la partie inférieure, soit par une descente de la partie supérieure, ou encore par un mouvement de ces deux parties l'une vers l'autre.
  



  
 



   Machine intended to hermetically close packages filled with liquid or pasty material, formed by successive sections
 a tubular body in thermoplastic material
 The machine which is the subject of the invention makes it possible to achieve an absolutely sealed closure of the packaging, by welding the thermoplastic material, after dewatering of the material to be welded; organs ensure this wiping and other organs carry out the welding; the former prepare the walls of the container to allow the efficient work of the latter.



   The machine according to the invention comprises in combination: on the one hand, a wiper device itself comprising a wiper unit, one side of which has an edge formed by the common generatrix of two concave faces each delimited by a portion of the one of two tangent cylinders, two wringing rollers, of the same diameter as that of the aforementioned rolls, resiliently biased against one another and whose axes, parallel to the aforementioned edge, are capable of being moved together towards said ridge, so that these rollers locally crush, and moving away from each other, the tubular body of thermoplastic material filled with liquid or pasty material interposed between them and said ridge, transversely thereto,

   two wringing tables each being arranged on one side of the ridge of the wringing unit and forming two respective extensions of the surfaces of the aforementioned two portions of the wringing unit cylinders, extensions on which said rollers also roll, and , on the other hand, a welding device comprising two welding tools movable so as to be able to be applied against the two aforementioned wringing tables, on each side of the wringing unit, after passage and separation of said rollers, and means capable of heating the parts of the tubular body made of thermoplastic material clamped between said wringing tables and the aforementioned welding tools, so as to weld, under the action of pressure and heat, the walls of said wrung out parts of the tubular body .



   The drawing shows, by way of example, an embodiment of the invention.



   Fig. 1 schematically represents the machine before the packaging closing operation.



   Fig. 2 shows the same machine at the start of the spinning phase.



   Fig. 3 shows the welding phase after spinning.



   Referring first to fig. 1, it can be seen that the machine shown has two main parts, namely a fixed lower part and a vertically movable upper part.



   The lower part consists of a marble 1, made of metal, serving as a ground return, in the event that the welding is carried out by means of high frequency currents. On the marble 1, are fixed two vertical blocks 2 whose upper faces 2a form two horizontal wringing tables and are limited, outwardly, by two very inclined faces 2b.



  A wiper unit 3 can slide vertically between the two blocks 2 and it is biased upwards by a spring 4. Its upper end has an edge 3a formed by a generator of contact of the surfaces of two geometric quarter cylinders 3b , 3b.



   The upper part of the machine comprises a support 7 movable vertically and on which is fixed a central block 8 of insulating material, facing the wiping block 3. The block 8 carries two pins 11 on which are articulated two levers 9 on the 'lower end of each of which is mounted a wringing roller 12, the radius of which is equal to that of the cylindrical surfaces 3b of the wringing unit 3.



  The two rollers are urged towards each other by a spring 13 which connects the upper ends of the two levers 9. These, in the rest position shown in FIG. 1, are oriented obliquely so that, when the support 7 is lowered, the rollers 12 move away from each other, coming into contact with the curved surfaces 3a of the wiper unit, then with the surfaces horizontal 3b, and finally with the oblique surfaces 2b of the fixed lower part.



   On each side of the central insulating block 8, the upper support 7 also carries two electrodes 14 located just opposite the wiping tables 2a, which also play the role of counter-electrodes.



   When the thermoplastic material has high dielectric losses, as is the case for example for polyvinyl chloride, high-frequency currents conducted by the conductors formed by the electrodes 14 and the counter-electrodes will be used to weld it. 2a. On the other hand, when the thermoplastic material does not have dielectric losses, as is the case with polyethylene for example, and therefore could not be heated by induction, an external heat is then applied to it, for example by means of heating plates fixed to the ends of the electrodes 14, as indicated at 15 in the drawing, and heated by any suitable means, such as electric resistances for example.



   All of the parts carried by the upper movable support 7 can be resiliently mounted on this support in order to avoid subjecting the plastic material of the tubular body to an exaggerated tension at the time of welding, as a result of the crushing it. suffered.



   The operation of the machine which has just been described is as follows: the tubular element 17 of thermoplastic material, filled with liquid or pasty material and free from air, is brought between the edge 3a of the lower block and the rollers spinning 12. The support 7 is lowered, the spinning rollers 12 crush the tube against the edge 3a and completely expel the liquid which is in this zone of the tube, rolling on the curved parts 3b of the wringer unit. , as shown in fig. 2, then on the spin tables 2a, and finally on the inclined parts 2b, as shown in FIG. 3. At this moment, the whole part of the tube between the two squeezing rollers is absolutely free of the liquid or pasty material which was there.



   The welding devices will now come into action.



   Indeed, the upper support 7 continues to descend and the electrodes 14 (provided or not, depending on the case, with heating plates 15) strongly clamp the empty and already flattened part of the tube against the tables or counter-electrodes 2a. This pressure action, combined with the action of heat, as indicated above, ensures a perfect weld of the walls of the tube at the tight spots thereof.



   The edge 3a, tight against the central block 8, prepares a cut initiation in the tube, between the two weld lines. If high frequency currents are used, it will be appropriate to use this edge to perform a so-called cutting weld, which will eliminate a subsequent special cutting operation of the packaging, between the welding lines. In this case, part 8 should be conductive instead of insulating.



   Other embodiments are possible.



   Thus, for example, one could place the lower part of the machine at the top and the upper part at the bottom. The relative movement of these two parts can moreover be effected either by an ascent of the lower part, or by a descent of the upper part, or else by a movement of these two parts towards each other.

Claims

CLAIM: Machine intended to hermetically close packages filled with liquid or pasty material, formed by successive sections of a tubular body of thermoplastic material, machine comprising, on the one hand, a wringer device itself comprising a wiper unit (3 ) one side of which has an edge formed by the common generatrix of two concave faces each delimited by a portion of one of two tangent cylinders, two wringing rollers, of the same diameter as that of the aforementioned cylinders, resiliently biased one against the other and whose axes, parallel to the aforementioned edge, are capable of being moved together towards said edge, so that these rollers crush locally, and by moving away from one another,

the tubular body of thermoplastic material filled with liquid or pasty material interposed between them and said edge, transversely thereto, two wringing tables (2a) each being arranged on one side of the ridge of the wringing unit and forming two respective extensions of the surfaces of the two aforementioned cylinder portions of the wiper unit, extensions on which also roll said rollers and, on the other hand, a welding device comprising two welding tools (14) movable so as to be able to be applied against the two aforementioned wringing tables, on each side of the wringing unit, after passage and separation of said rollers, and means capable of heating the parts of the tubular body made of thermoplastic material clamped between said wringing tables and the the aforesaid welding tools, so as to weld,

under the action of pressure and heat, the walls of said wrung out parts of the tubular body.

SUB-CLAIMS: 1. Machine according to claim, characterized in that an against blade (8) comes to rest against the edge of the wiper block to initiate or perform the cutting of the tubular body between the two weld lines.

2. Machine according to sub-claim 1, characterized in that the wiping block (3) is resiliently biased against the counter-blade.

3. Machine according to claim, characterized in that it is arranged to release heat by dielectric losses in the plastic material, when a high frequency voltage is applied between the welding tools which constitute, in this case, electrodes and the spin tables forming counter-electrodes.

4. Machine according to claim, characterized in that the wringing tables are extended by inclined parts against which the rollers are applied at the end of the wringing stroke, so as to bend the plastic material and separate the wrung part well. solder from the swollen liquid part.

5. Machine according to claim, characterized in that each wringing roller is mounted at one end of a lever, the other end of which is articulated on the other side of the median plane passing through the edge of the wringing block. , so that the roller rolls away from said edge when it is brought closer to said block.