Procédé d'emballage d'objets
La présente invention concerne un procédé d'emballage d'objets tels, en particulier, que des biscuits et autres aliments, procédé au cours duquel lesdits objets sont emballés d'une manière simple et économique, dans un emballage pratiquement étanche à l'humidité et dans lequel ils sont au surplus fortement enserrés.
Le procédé selon la présente invention consiste à placer au moins un objet à emballer dans une coquille ouverte, faite d'une matière thermoplastique se trouvant dans un état lui permettant de se contracter sous l'effet de la chaleur, à fermer partiellement cette coquille et à la soumettre enfin à l'action de la chaleur, de manière qu'elle se contracte autour dudit objet.
I1 est possible d'obtenir un matériau thermoplastique capable de se contracter sous l'effet de la chaleur en étirant ce dernier à une température telle qu'il se trouve à l'état rnolli, puis en le refroidissant avant qu'il ait la possibilité de reprendre son état initial. L'état étiré est ainsi instable, et si l'on ramollit à nouveau le matériau- en le chauffant, il tendra, à moins qu'on l'en empêche, à reprendre ses dimensions et sa forme originales. A titre d'exemple de matière thermoplastique se comportant de la sorte et par conséquent utilisable à constituer de tels emballages, citons le polystyrène, le chlorure de polyvinyle, le polyéthylène, le chlorure de polyvinylidène, ainsi que les copolymères du chlorure de vinyle et du chlorure de vinylidène.
Du fait de la non-toxicité du chlorure de polyvinyle et des esters de cyclohexanol ou d'un équivalent au noyau du cyclohexanol, un composé de ces matériaux thermoplastiques préférés est pratiquement utilisable dans la présente invention se rapportant à l'emballage de denrées alimentaires.
Quoiqu'il soit possible, selon la présente invention, de fabriquer les coquilles en matière thermoplastique rétractable sous forme de feuilles planes et en se servant des procédés de pliage semblables à ceux utilisés dans la fabrication des boîtes et cornets en papier ou en carton, il est préférable, dans la pratique, de fabriquer chaque coquille en chauffant la matière thermoplastique sous forme de feuille jusqu'à ce qu'elle soit ramollie, en refoulant la matière ramollie jusqu'à lui conférer le profil de la coquille, et en la refroidissant suffisamment pour lui permettre de conserver ce profil. En refoulant la matière, on distend obligatoirement la feuille, ce qui peut être obtenu, par exemple, par pression dans une forme, par moulage sous pression d'air, ou encore par le vide.
Pour plus de maniabilité, les coquilles seront avantageusement faites dans une bande continue de matière thermoplastique, sous forme d'une série de ces dernières, réparties le long de cette bande.
Avant leur contraction, les coquilles en forme de cornet pourront être fermées par soudure à chaud des bords de leur ouverture, des coquilles en forme de boîte comportant des ailes destinées à leur fermeture seront soudées par leurs ailes. Si on le préfère, on peut aussi utiliser un adhésif plutôt que la soudure à chaud.
L'invention concerne aussi un objet emballé par la mise en oeuvre du présent procédé.
Etant donné que l'emballage s'applique exactement contre l'objet, seule une quantité de gaz négligeable subsiste à l'intérieur, si l'intérieur de l'emballage reste en communication avec l'extérieur durant la contraction, ce qui est préférable. On peut pren dre des mesures éventuelles pour assurer que le gaz résiduel soit tout à fait inerte, conme, par exemple, prévoir de l'azote, mais ce n'est généralement pas nécessaire.
La description ci-après, se référant au dessin annexé, décrit une forme de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.
La fig. 1 montre la partie active d'une machine à emballer, en perspective, à un moment donné de son cycle de travail.
La fig. 2 est une coupe d'une partie de la fig. 1, effectuée en direction des flèches II-II.
La fig. 3 est une vue semblable à celle de la fig. 2, mais représente des parties de la machine effectuant une opération différente du cycle décrit.
La fig. 4 est une coupe locale, effectuée en direction de la flèche IV de la fig. 1.
Dans la machine représentée se trouve un ruban transporteur 11, fait d'une bande de métal roulant autour d'un tambour 12, tournant fou, et d'un tambour 13, entraîné par intermittences par un mécanisme non représenté. Le long de ce ruban sont régulièrement réparties des ouvertures rectangulaires 14, espacées comme le montre le dessin, et le mécanisme intermittent fonctionne de telle façon que, à chaque transport du ruban, celui-ci avance d'une distance égale à celle entre centres de deux ouvertures successives. Une matière thermoplastique en feuille d'une largeur approximativement égale à la largeur du ruban il est entraînée par le mouvement de ce dernier, à partir d'un rouleau 15.
Chaque ouverture
14 est amenée à son tour et maintenue immobile sous un dispositif de chauffage avec poinçon 16, recouvert d'une couche de polytétrafluorcéthylène et monté de manière à pouvoir s'élever et s'abaisser verticalement. La partie du ruban se trouvant près du poinçon 16 est chauffée par les radiations d'un élément chauffant 17, pouvant aller et venir horizontalement. Le poinçon peut être amené à faible température ou être éventuellement stérilisé. Sous le poinçon 16 se trouve un moule 18, verticalement déplaçable et présentant une cavité, dont le profil correspond à celui du poinçon, mais qui est plus grande que ce dernier, son ouverture étant, par contre, identique en forme et grandeur aux ouvertures
14.
Ce moule est soulevé jusqu'au contact avec le ruban, tandis que la matière placée au-dessus du ruban est ramollie par l'élément de chauffage 17.
Lorsque la matière a été suffisamment ramollie, l'élément de chauffage 17 est retiré et le poinçon 16 enfonce la matière dans le moule 18. Une aspiration, produite à l'aide du tuyau d'aspiration 19, aspire la matière en l'éloignant du poinçon 16 pour la mettre en contact avec le moule 18, dans lequel elle est immédiatement refroidie et stabilisée à la forme et la dimension voulues. Le moule, le poinçon
et l'élément chauffant 17, retournent alors à la position dans laquelle ils sont représentés à la fig. 1. Il résulte de ces opérations une série de coquilles 20, constituant des récipients ouverts, maintenus par les ouvertures 14.
Ces coquilles ou récipients 20 sont alors remplis à la main ou d'une autre manière, de biscuits 21 ou autres articles, et sont amenés à leur tour sous un dispositif de fermeture à chaud, se présentant sous forme d'un anneau rectangulaire 22, monté sous une boîte annulaire 23, faite d'une pièce d'aluminium profilée en U et recouverte d'un couvercle annulaire 24. A l'intérieur, cette boite contient un élément de chauffage tel que le tube chauffant électrique 23, contrôlé par un thermostat. Dans l'un des côtés de cette boîte, qui peut s'élever et s'abaisser verticalement sur une tige 26, est ménagée une encoche traversant aussi l'anneau 22 et dans laquelle un plongeur 28 peut coulisser.
La partie inférieure du plongeur 28 présente un poussoir 29, dont la largeur correspond à celle de l'anneau 22, et sa partie supérieure un prolongement thermiquement isolé 30, par lequel il est relié à des moyens non représentés, destinés à l'élever et à l'abaisser, le tout de telle façon que ce plongeur se maintienne à la température de la boîte 23.
A chaque passage d'une coquille sous ce dispositif de fermeture, elle est recouverte d'une bande de matière thermoplastique provenant d'un rouleau 31. Au moment où le dispositif de fermeture s'abaisse, la coquille a son bord pressé entre la bande 14 et l'anneau chauffé 22. Le poussoir 29 n'exerce par contre aucune pression à ce moment, durant lequel le plongeur reste soulevé.
Sous le dispositif de fermeture à chaud se trouve un corps chauffant 32, déplaçable horizontalement, et qui, à ce moment, vient prendre position sous la coquille, qui reçoit ainsi ses radiations. On pourrait également utiliser une série de jets d'air chaud, dirigés contre la coquille. Pendant que la soudure à chaud s'opère sur le pourtour de la coquille, la chaleur appliquée par l'élément 32 ramollit la matière thermoplastique de la coquille qui se rétracte et enserre l'objet 22 d'une manière tout à fait étroite.
En même temps, l'air s'échappe de l'intérieur de la coquille en passant sous le poussoir 29. Lorsque la contraction est complète, l'élément de chauffage 32 est éloigné et le plongeur 28 est abaissé, de manière à compléter le scellement sur tout le pourtour de l'emballage, qui est maintenant étanche à l'air. Le dispositif de fermeture est alors soulevé et le ruban déplacé de manière à amener une nouvelle coquille sous ce dernier.
La machine continuant à fonctionner, les objets emballés avancent en bande continue. Les coquilles fermées sont soulevées au moment où elles passent sur le tambour moteur 13, puis séparées les unes des autres par un couteau 33. Elles tombent en 34a sur des rails 34 sur lesquels elles glissent séparément les unes des autres, susceptibles d'être emballés, par exemple, dans des caissettes.
Les différentes parties de la machine peuvent recevoir leurs mouvements par l'intermédiaire de divers dispositifs. Un moyen préféré consiste à utiliser une commande pneumatique, avec des cylindres séparés, destinés à mouvoir les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient, ces cylindres étant com- mandés par des soupapes, elles-mêmes commandées par des cames disposées sur un arbre commun au mécanisme d'entraînement du tambour 13.