CH353669A - Procédé de fabrication et de remplissage continu de sachets de café et machine pour la mise en oeuvre de ce procédé - Google Patents

Procédé de fabrication et de remplissage continu de sachets de café et machine pour la mise en oeuvre de ce procédé

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CH353669A
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Weisman Maurice
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Description


  
 



  Procédé de fabrication et de remplissage continu de sachets de café
 et machine pour la mise en   oeuvre    de ce procédé
 La présente invention concerne un procédé de fabrication et de remplissage continu de sachets de café et comprend une machine pour la mise en   ceuvre    de ce procédé.



   Le procédé que comprend l'invention vise à permettre la fabrication d'un sachet d'un volume suffisamment grand avec des dimensions en longueur, largeur et épaisseur aussi réduites que possible dont on peut se servir facilement dans une tasse à café ordinaire en le plongeant dans l'eau bouillante de la même manière qu'un sachet de thé.



   Lorsqu'on prépare du thé avec des sachets de thé, le sachet ne contient généralement pas plus de 3,25 g de thé, mais si on applique le même procédé à la préparation du café, la quantité de café dépasse généralement 9,75 g. Etant donné que le café occupe un volume beaucoup plus grand dans la tasse à café que le thé dans une tasse à thé, il est nécessaire pour pouvoir se servir dans des conditions satisfaisantes d'un sachet de café dans une tasse à café, que le sachet laisse subsister dans la tasse un volume suffisant pour l'eau bouillante, pour qu'on puisse se servir d'une tasse à café normale.



   On a constaté qu'en confectionnant un sachet de café selon le procédé que comprend l'invention, on peut réserver dans le sachet un volume suffisant pour que le café s'infuse complètement et cède son arôme et ses éléments solubles sans dépasser sensiblement le volume de la tasse normale remplie.



   On met à profit le fait avantageux que le café moulu n'a pas besoin pour s'infuser d'autant d'eau bouillante que le thé et que comme les dimensions en longueur et en largeur du sachet sont les mêmes que celles du sachet de thé, il est possible de confectionner un sachet de café donnant satisfaction pouvant être plongé dans une tasse à café ordinaire.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine que comporte l'invention.



   La fig. 1 est une élévation de ladite forme d'exécution de la machine, dont une portion est représentée en coupe partielle.



   La fig. 2 est une élévation latérale de la machine de la fig. 1, dont certaines portions sont en coupe partielle.



   La fig. 3 est une élévation partielle de détail du dispositif de dosage volumétrique et de la trémie d'alimentation.



   La fig. 4 représente un détail de fonctionnement du dispositif de la fig. 3.



   La fig. 5 représente un détail   d'un    élément de la fig. 4.



   La fig. 6 est une coupe partielle suivant la ligne 6-6 de la fig. 2.



   La fig. 6a est une coupe à plus grande échelle d'une portion de la fig. 6.



   La fig. 7 est une coupe partielle sensiblement suivant la ligne 7-7 de la fig. 1.



   La fig. 8 est une vue en plan par-dessous de la fig. 6 observée suivant la ligne 8-8 de cette figure.



   La fig. 9 est une coupe à plus grande échelle à peu près suivant la ligne 9-9 de la fig. 1, mais dont certains éléments sont toutefois dans des positions de fonctionnement différentes.



   La fig. 10 est une coupe semblable à celle de la fig. 9, mais dont certains éléments sont dans des positions différentes de celles de cette figure.



   La fig. 11 est une coupe sensiblement suivant la ligne 11-11 de la fig. 10, mais dont certains éléments de guidage sont supprimés.



   La fig. 12 est une coupe partielle sensiblement suivant la ligne 12-12 de la fig. 9.  



   La fig. 13 est une coupe schématique suivant un bord transversal de fermeture du sachet confectionné par la machine et
 la fig. 14 est une coupe à plus grande échelle de la lame et de la plaque des rouleaux de fermeture.



   Dans la forme d'exécution de la machine représentée, le café arrive dans une trémie 1 (fig. 1) et tombe par son propre poids ou est amené dans une chambre de dosage 2. Le courant de café en descendant est uniformément réparti dans la trémie 1 par un distributeur de forme conique ou pyramidale 3 (fig. 3) disposé dans la partie supérieure de la trémie et forçant le café à couler entre les parois 4 de la trémie et le bord périphérique 5 de l'extrémité inférieure du distributeur. Plusieurs supports 6 retiennent en place le distributeur conique 3 et permettent au café de couler lentement le long des parois intérieures 4 de la trémie par la portion de section réduite 8 de la partie inférieure de la trémie dans une chambre 7 formée en ce point par une paroi 9 disposée à une certaine distance de la paroi de la portion 8 de la trémie.

   Cette disposition a pour effet de maintenir une charge sensiblement constante de café au-dessus de la chambre de dosage 2, car dans la plupart des cas, le café ne doit pas être à une hauteur supérieure à la portion de section réduite 8 de la trémie pendant la marche de la machine et en aucun cas supérieure à la pyramide ou cône 3.



   L'extrémité inférieure de la trémie se prolonge audessous de la portion de section réduite 8 par une portion en forme d'entonnoir 10 entourée par des parois 11, dont l'extrémité inférieure s'ajuste autour d'un épaulement 12 d'une plaque 13 supportée par des éléments de bâti 14 représentés en coupe transversale sur la fig. 1.



   Le dispositif de dosage du café désigné d'une manière générale par 2 (fig. 3) comporte une enveloppe extérieure 15 de forme générale cylindrique à part sa portion supérieure qui comporte une bride 16 qui s'ajuste sur la surface inférieure de la plaque 13 précitée.



   Un croisillon 17 monté à rotation dans les parois de l'enveloppe cylindrique 15 comporte à ses extrémités des éléments de portée 18, et 19, dirigés suivant l'axe et supportés par des coussinets 20 et 21 qui traversent les parois de l'enveloppe 15. Le croisillon 17 comporte quatre évidements ou chambres semblables 22 espacés   l'un    de l'autre dans le sens radial de 900 autour du croisillon. Chacune de ces chambres a un volume correspondant à la dose   volurné-    trique exacte du nombre de grains de café à charger dans chaque sachet au moyen d'un dispositif de réglage, qui permet de faire varier le volume de la chambre. A cet effet une cuvette 23 coulisse exacte ment dans chacune des chambres.

   Cette cuvette est fixée au centre par une vis 24 sur une courte tige 25 qui coulisse avec la cuvette dans un évidement et guide 26 du moyeu 27 du croisillon. Le moyeu 27 comporte des encoches radiales disposées radialement à 900 par rapport à l'axe ou portée 18 du   croi-    sillon et des doigts 29 passant dans ces trous partent de l'extrémité inférieure de la tige 25. Chaque chambre 22 contient une cuvette. Un disque 30 est disposé entre la cuvette 23 et la tige 25 (fig. 6) et contre ce disque s'appliquent de chaque côté des ressorts à boudin respectifs 31 et 32, qui servent à rattraper le jeu ainsi que celui qui résulte du réglage de la cuvette sur la tige 25, le doigt 29 s'étendant à partir de son fond. On peut donc régler avec précision la position des cuvettes les unes par rapport aux autres.



   La plaque ou disque 30 peut être bloqué dans sa position par des vis 33 et, pour empêcher la tige 25 de tourner, une cheville 34 peut servir de clavette pénétrant dans une rainure de clavette formée dans le côté de la tige.



   On remarquera également que, par cette forme de construction, on empêche la poussière qui peut s'accumuler dans la cuvette de passer de haut en bas dans les trous 28 dans lesquels passent les tiges 29. Le moyeu du croisillon est fixé sur un arbre 35 par une plaque 36 boulonnée sur la face du moyeu par des boulons 37 et fixée elle-même sur l'arbre qui est soudé sur elle à l'endroit où il la traverse.



   L'arbre 35 est percé dans la région du moyeu et au-delà d'un trou qui loge un ressort 37a qui se prolonge à travers l'arbre dans le moyeu suivant l'axe de ce moyeu. Le moyeu est percé de l'autre côté, c'est-à-dire à gauche de la fig. 6, d'un trou qui loge un arbre cylindrique creux 38 dont l'axe coïncide et fait suite à celui du trou de l'autre moitié du moyeu 27. Ce tube cylindrique contient une tige 39 qui peut y coulisser et comporte dans la portion qui passe dans le moyeu une portion conique 40, de section décroissante, et se terminant par un piston 41 qui agit contre le ressort 37a dans le trou axial du moyeu.



  La tige 39 est clavetée sur le tube 38 par une cheville 42 passant dans le tube et pénétrant dans une rainure de clavette 43 de la tige 39. Le tube 38 est monté à force dans le moyeu 27, de sorte que la tige 39, le tube 38 et le moyeu tournent ensemble, tandis que l'arbre 35 sert d'arbre de commande. Le dispositif qui sert à régler la position de la cuvette 23 est accouplé à la tige 39 qui se termine par la portion conique 40. A cet effet, la tige 39 se termine dans un palier de butée 44 qui comporte un tube de section réduite 45 dans lequel pénètre une extrémité de section réduite 46 de la tige 39. Cette extrémité 46 est retenue dans sa position par un étrier 47 qui vient en contact avec une rainure annulaire du côté de l'extrémité 46 de la tige 39.

   Le tube 46 de section réduite est donc indépendant de la tige 39, en ce qui concerne le mouvement de rotation et par suite peut rester immobile pendant que le tube ou tige 39 tourne.



  Cependant, on peut régler la tige 39 dans le sens longitudinal au moyen du tube de section réduite 45 par l'intermédiaire d'une tige filetée 48 qui se glisse dans un bloc de support 49, mais est bloquée dans sa position par un contre-écrou 50, de sorte que lorsque l'on règle une poignée ou bouton 51 conformément au volume de café moulu qu'on désire faire arriver dans  la cuvette, la tige reste bloquée dans sa position jusqu'à ce qu'on désire effectuer un nouveau réglage.



   L'extrémité conique 40 de la tige 39 vient en contact avec les doigts 29 à la base de chaque cuvette et lorsqu'on visse en dedans la poignée 51, la portion conique de section croissante 40 pousse les cuvettes vers l'extérieur dans chaque cavité ou chambre exactement dans la même proportion, de sorte que la dose de café mesurée est exactement la même dans toutes les cuvettes.



   Le réglage initial du volume des cuvettes dans chaque cavité s'effectue en réglant la position de la vis 24, de sorte que toutes les cuvettes occupent la même position relative et mesurent le même volume de café.



   Le croisillon 17 tourne et s'arrête lorsque les cuvettes successives viennent en face de l'orifice de l'épaulement 12 au-dessous de l'entonnoir 11. Ce mouvement de rotation intermittent d'avance et d'arrêt est transmis à l'arbre 35 par un dispositif à came et cliquet désigné d'une manière générale par 52 (fig. 4).



   Une came 53 qui comporte des encoches 54 réparties à 900 sur sa périphérie est calée sur l'arbre 35. Un bras de levier 55 oscillant librement sur l'arbre 35 comporte un cliquet 56 mis sous tension par un ressort et pénétrant dans les encoches 54 de la came. Le bras de levier oscillant 54 est articulé sur un second bras de levier 57, dont l'autre extrémité 58 est articulée par un axe 59 sur un disque de came 60.



  Celui-ci est monté par son axe sur un arbre 61 monté à rotation dans des portées 62 et 63 (fig. 1). L'arbre 61 reçoit un mouvement de rotation par un pignon de chaîne 64 actionné par une chaîne 65 qui reçoit son mouvement par une transmission visible sur la partie inférieure de la fig. 4 et dans la portion du côté droit de la fig. 1 d'un moteur commun 66 qui fait fonctionner l'ensemble du mécanisme. La came 53 en tournant d'une encoche fait venir la chambre ou cuvette suivante au-dessous de l'orifice, pour la remplir d'un volume de café égal à celui de la cuvette.



   Un tour complet de la came 53 correspond à un tour complet du croisillon dans la chambre 2. Le moteur 66 comporte aussi une transmission par engrenage qui fait avancer le papier de façon à former le nouveau sachet prêt à recevoir le contenu d'une cuvette lorsque celle-ci vient dans une position inférieure (fig. 1, 3 ou 6), ainsi qu'il est décrit en détail plus loin.



   On remarquera que le mouvement du levier 55 est un mouvement de va-et-vient, et que pendant l'intervalle de temps pendant lequel il fait passer le cliquet 56 d'une encoche 54 dans l'encoche suivante, les cuvettes sont immobiles et par suite la cuvette qui se trouve en haut peut se remplir pendant ce temps.



   On règle le dispositif de dosage de façon que dans sa position de repos une cuvette se trouve tou
 jours en haut au-dessous de l'orifice ouvert pour rece
 voir le café. On remarquera aussi que l'intervalle de temps pendant lequel la cuvette reste immobile correspond à un huitième de tour du croisillon. On peut le modifier au moyen d'un mécanisme par lequel le mouvement du levier est plus rapide dans un sens de rotation que dans l'autre, tel que par exemple un mécanisme à croix de Malte ou dit die Whitworth à retour rapide. Mais on a constaté que le mécanisme à manivelle de la fig. 6 est préférable, car la vitesse du moyeu ou tambour ne diminue pas, mais s'arrête brusquement, en faisant tomber le café de la chambre par choc, en la vidant complètement et en permettant de faire fonctionner la machine à plus grande vitesse.



   Si on désire remplir plus de quatre cuvettes par tour du croisillon, il peut être avantageux d'accélérer le mouvement intermédiaire amenant les cuvettes successives en position de remplissage.



   On empêche le disque 53 de glisser lorsque le bras de levier 55 passe sur sa surface au moyen d'un poussoir à ressort tel que celui de la fig. 5. Ce poussoir comporte un goujon 67 qui passe dans un trou d'un boîtier 68 et est poussé dans un évidement 69 du disque 53 par un ressort 70 qui s'applique contre une cornière 71 fixée sur un élément de bâti 72.



   Le café ayant été dosé par le dispositif volumétrique 2, arrive à la partie inférieure du dispositif dans un entonnoir de sortie 73. On remarquera (fig. 3) que pendant qu'une dose de café sort à la partie inférieure, une autre dose de café mesurée dans le dispositif remplit une des cuvettes en position horizontale, tandis que l'autre cuvette en position horizontale est vide. L'enveloppe extérieure comporte une plaque de couverture 74 qui peut être enlevée pour nettoyer la cuvette vide et en faire sortir la poussière ou autres particules qui peuvent s'y être rassemblées. La flèche 75 indique le sens du mouvement de rotation du dispositif de dosage.



   L'entonnoir de sortie par lequel le café tombe comporte à son extrémité inférieure une ouverture dans laquelle est disposée une série de plaques de guidage ou moules sur lesquels passe la bande de papier dans un dispositif de formation et de fermeture qui confectionne le sachet.



   Les sachets sont de préférence formés par des bandes de papier thermoplastique qui peuvent être scellées par la chaleur, pour former le sachet conte nant le café moulu. Ainsi qu'on peut le voir, ces bandes de papier se déroulent d'une manière continue sur des rouleaux et sont scellées à leur partie inférieure et sur les côtés juste avant que le sachet soit rempli, puis sont scellées sur la partie supérieure du sachet et de la cuvette une fois le sachet rempli, après quoi le joint du fond est effectué rapidement pour le sachet suivant.



   La résistance à l'état humide des sachets en papier est de préférence suffisante pour leur permettre de plonger dans l'eau bouillante sans se déchirer, et la bande de formation des sachets doit comporter des intervalles suffisamment grands pour que la presque totalité des grains de café moulu soit retenue dans  le sachet de café lorsque celui-ci a été mouillé et enlevé.



   La fig. 2 indique de quelle manière les bandes de papier arrivent dans la machine. Les bandes de papier 75 et 76 se déroulent sur des rouleaux respectifs 77 et 78. La bande 75 passe sur des rouleaux 79 et 80 et la bande 78 sur des rouleaux 81 et 82. Ces bandes sont guidées latéralement par des flasques respectifs   79' et    80',   81' et    82', de sorte que les bandes sont exactement dans le prolongement l'une de l'autre lorsqu'elles arrivent dans le dispositif de formation des sachets décrit ci-après.



   Les rouleaux 79, 80, 81 et 82 sont supportés par des barres respectives 83, 84, 85 et 86 dont la position peut être réglée et qui sont fixées sur des consoles respectives 14 ou 87 (fig. 1 et 2). La bande de papier en quittant les rouleaux de guidage 80 et 82 passe dans des fentes 88 et 89 qui sont formées en réalité par l'intervalle entre les côtés 90 et 91 d'une plaque de formation préliminaire 92 (fig. 10) et les côtés de l'extrémité inférieure de l'entonnoir 73. La bande de papier arrivant dans les fentes 88 et 89 est désignée par les lignes respectives en pointillé 75 et 76 (fig. 8). On voit sur cette figure que ces bandes arrivent dans les fentes 88 et 89 et que leurs portions latérales sont disposées entre des guides latéraux 93 et 94 d'un côté (côté gauche de la fig. 8) et de l'autre côté entre des plaques 95 et 96. Les deux bandes de papier arrivent de la même manière.

   Les guides 94 et 96 ne servent en aucune manière à guider la bande mais ils empêchent le café de venir en contact avec elle et de s'opposer à son pliage, ainsi qu'on le verra plus loin.



   Les guides 94 et 96 se prolongent à peu près jusqu'au milieu de l'extrémité inférieure de l'ouverture 97 de l'entonnoir 73 et partent en réalité des parois latérales de cet entonnoir.   I1    existe deux plaques de guidage ou de formation du papier 95 ainsi que deux plaques de formation du papier 93 à chaque extrémité de l'ouverture de formation préliminaire.



   On remarquera (fig. 10) que les guides de formation du papier 93 comportent un bord périphérique suivant un profil en arc de cercle et que deux bandes circulaires de fermeture latérales 98 et 99 viennent se rencontrer de façon à sceller les sachets le long de leurs côtés. Chacun des éléments de formation du papier 93 et 95 sert à le plier sur lui-même suivant les plis à former dans la confection du sachet en papier. Les bords latéraux des bandes 75 et 76 sont saisis aux points respectifs A et B (fig. 8 et 11) par les bandes de scellement respectives 98, 99 et 100, 101. Le point où les bandes sont saisies (fig. 8) ne se trouve pas en réalité dans le plan du papier mais au-dessus de ce plan directement et perpendiculairement aux points A et B.

   Les bandes de papier 75 et 76 étant ainsi saisies ont tendance à se serrer fortement autour des angles C, D, E et F (fig. 8) de façon à former un pli positif dans les bandes de papier du sachet pendant que celui-ci est formé par les bandes en mouvement de haut en bas dans la machine.



   On remarquera également que l'extrémité inférieure de l'entonnoir 73 comporte deux rebords longitudinaux 102 et 103 qui dirigent le café de haut en bas et font prendre à l'ouverture par laquelle le café descend une largeur sensiblement égale à l'épaisseur du sachet qui se forme finalement en éloignant le café de la bande.



     I1    a été dit à propos des fig. 8 et   1 1    qu'à l'endroit des pointes A et B du bord des bandes, les pointes intérieures G et H des éléments de formation du papier 93 et 95 se terminent à une certaine distance en dedans des bandes de scellement 98, 99, 100 et 101, dans des positions désignées par les lettres G et
H des fig. 8 et 11. La position de ces pointes détermine dans une large mesure la largeur des plis latéraux avec la position des points C, D, E et F.



   Si la largeur de la bande est constante, la position des points C. D, E et F détermine dans une large mesure la largeur du pli du sachet et a aussi tendance à déterminer la position dans laquelle le pli est scellé dans le sens transversal aux extrémités du sachet.



   En ce qui concerne le procédé de fabrication et de remplissage des sachets, il a déjà été dit que la surface des bandes ou rouleaux   98,99,100    et 101 sert à sceller les bords latéraux du sachet. Ce dispositif de scellement est décrit plus particulièrement avec les figures plus détaillées 7, 9, 10,   1 1    et 12 à l'appui.



   Le dispositif de scellement représenté sur les figures précitées comporte deux éléments rotatifs de formation 104 et 105 dont la section transversale (fig.



  10) est sensiblement plus grande suivant un diamètre et sensiblement plus courte dans le sens du diamètre perpendiculaire au premier. Le long diamètre se termine par deux surfaces en arc de cercle 106 et 107 de l'élément 104 et par des surfaces 108 et 109 de l'élément 105. Toutes ces portions en arc de cercle doivent être circulaires ou à peu près circulaires et de même diamètre. Les surfaces 106 et 107 de l'élément de formation comportent chacune des lames de couteau 110 et 111 qui y sont fixées dans le sens longitudinal et sont diamétralement opposées   1 une    à l'autre. Les surfaces des arcs 106 et 107, juste en face de ces éléments de formation, sont lisses. Les arcs 108 et 109 de l'élément de formation 105 sont dentelés comme l'indique la surface 112 (fig.   1 1    et 12).

   Une rainure 113 est formée dans la face dentelée 112 et la lame de couteau 111 pénètre dans cette rainure lorsqu'un des deux éléments de formation tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et l'autre en sens inverse. Lorsque les faces 107 et 109 viennent l'une contre l'autre, et que la lame de couteau 111 pénètre dans la rainure 113, les deux éléments de formation sont légèrement repoussés en s'éloignant   l'un    de l'autre du fait que la lame de couteau 111 vient en saillie un peu plus loin que la profondeur de la rainure 113. Les éléments de formation 104 et 105 sont supportés par des arbres respectifs  114 et 115 sur lesquels ils sont fixés.

   Ces arbres 114 et 115 tournent dans des portées de support 116 et 117 et la portée de l'arbre 115 est soumise à l'action de ressorts 118 et 119, de sorte que, lorsque la lame de couteau 111 pénètre dans la rainure 113, les deux éléments de formation 104 et 105 s'éloignent légèrement   l'un    de l'autre sous l'effet du mouvement de l'arbre 115, à l'encontre du ressort exerçant une compression sur lui.



   Il y a lieu de remarquer que les bandes 99 et 101 dont la surface est moletée de même diamètre, mais que ce diamètre est un peu plus petit que la périphérie moletée des bandes 98 et 100, en laissant ainsi subsister un intervalle correspondant à la faible épaisseur du papier de scellement des bandes latérales. Il y a lieu de remarquer évidemment qu'un certain effort de compression s'exerce sur les bords latéraux de la bande puisque les bandes opposées sont légèrement poussées l'une contre l'autre par la tension des ressorts 118 et 119. Des rouleaux 120 et 121 en contact aux deux extrémités des éléments de formation maintiennent un léger intervalle entre les bandes 98, 99 et 100, 101, dont l'écartement est évidemment légèrement inférieur à l'épaisseur normale des bandes de papier qui viennent en contact entre les bandes latérales de scellement.

   Les arbres 114 et 115 sont creux, de façon à loger un élément de chauffage qui chauffe les bandes 98 et 99, 100 et 101, ainsi que les éléments transversaux de plissage, de scellement et de coupe. Ces éléments de chauffage sont décrits plus loin.



   Le rayon des surfaces transversales 107 et 109 est le même à partir du centre de l'élément de formation, mais ainsi qu'il ressort de la fig. 10, ce rayon est un peu plus grand que celui des bandes latérales de scellement 99 et 101. Par suite, lorsque les surfaces 107 et 109 viennent l'une contre l'autre, les bandes sont saisies principalement par les surfaces en contact 107 et 109. Lorsque la lame de couteau 111 pénètre dans la rainure transversale 113, ces deux surfaces 107 et 109 s'écartent légèrement, à l'encontre de la tension des ressorts 118 et 119, mais (fig. 9) la lame de couteau 111 retient les bandes l'une contre l'autre juste sur sa surface supérieure au point 122, tandis que le sachet se détache des bandes sur la surface intérieure des lames au point 123 (fig.



  9). Aussitôt après que le sachet a été détaché des bandes, et pendant que l'extrémité de la bande reste accrochée sur la lame de couteau ou entre cette lame et la rainure, les deux éléments de formation tournant dans la direction des flèches K et L font venir les bandes opposées l'une contre l'autre entre les surfaces transversales de scellement 107 et 109 dans les portions supérieures 124 et 125 (fig. 9). Le scellement transversal s'effectue par ce mouvement qui scelle un bord de chaque sachet en formant un joint plat serré sur le bord dans le sens transversal du sachet en forme de crochet en coupe transversale. Ce joint est exactement au bord du sachet et au-dessus de lui se forme une portion transversale plissée ou scellée d'une largeur équivalente aux surfaces 124 et 125 précitées.



   La lame de couteau 111 (fig. 9 et 14) est montée de façon à étirer les fibres le long de l'arête de la lame et de la surface inférieure 123', de la lame lorsque celle-ci s'applique contre le bord de la rainure 113 tandis que la surface supérieure 122' de la lame est suffisamment près de la surface supérieure de la rainure pour maintenir les bandes l'une contre l'autre jusqu'à ce que le joint des surfaces transversales ait été effectué. Une petite bande plane 152 est montée au fond de la rainure 113, a été désignée sous le nom de plaque et est en une matière moins dure que la lame elle-même. Cette plaque est en acier inoxydable et se trempe par l'usure en effectuant un rodage entre la lame et la plaque.

   L'arête de la lame agissant contre cette plaque exerce une action de coupe, de cisaillement et/ou de fusion qui sectionne la bande dans le sens transversal dans la position de la fig. 14.



   Etant donné que la tolérance de pénétration de la lame de couteau dans la rainure est très faible puisque, non seulement la bande est très mince, mais encore que l'action par laquelle se forme un joint thermoplastique est de nature à presser et à déformer simultanément la bande par la chaleur, on a constaté qu'en formant la lame de couteau 111 et la plaque montée dans la rainure 113 en des matières différentes, il est possible de roder ou de faire reposer la lame de couteau avec précision dans la rainure.



  Quoiqu'on puisse choisir divers métaux à cet effet, on a constaté qu'en formant la plaque en acier inoxydable qui, au commencement est un peu moins dur que l'acier de la lame 111, la lame s'use dans la rainure de la manière voulue. La plaque est en acier inoxydable de 7,62 mm et sa dureté Rockwell est de 50 unités et lorsque la plaque a fonctionné pendant une   période    de courte durée avec la lame, elle devient sensiblement aussi dure que cette dernière dont la dureté d'essai Rockwell est comprise entre 62 et 64 unités. On élimine ainsi les imperfections résultant de la taille de la lame de couteau et de la rainure. On peut choisir d'autres combinaisons de métaux, mais il est indispensable que la plaque de la rainure se rode sur la lame et devienne sensiblement aussi dure qu'elle au bout d'une période de fonctionnement de courte durée.



   Si on le désire, la lame 111 peut comporter des encoches 126 et, dans ce cas, les sachets ne se   déta-    chent pas complètement mais sont réunis par une bande de liaison très mince entre deux extrémités adjacentes, lorsque les sachets sortent de la machine.



   Etant donné que chacun des éléments de scellement et de coupe comporte deux rainures et deux lames, une des lames peut détacher complètement le sachet des bandes, tandis que l'autre lame peut comporter des encoches 126, de façon à réunir entre elles les sachets de deux en deux. On peut ainsi former facilement des sachets et les manipuler par paires et par unités.  



   Il y a lieu de remarquer également que les   éle-    ments de formation du papier 93 et 95 forment des plis latéraux dans le sachet et que ces plis latéraux sont fixés en permanence par le joint scellé transversal du sachet.



   En se reportant à la fig. 13 qui est une coupe du joint transversal à une extrémité du sachet, on voit que six épaisseurs de bandes viennent l'une contre l'autre entre les lignes en pointillé 127 et 128'. Ces six épaisseurs sont toutes scellées l'une sur l'autre, face à face, de même que les bords latéraux 129 et 130 qui se prolongent évidemment au-delà des côtés du sachet ainsi que de la portion centrale 129' et 130'. Les plis sont donc fortement retenus dans leur position aux deux extrémités du sachet et entre ces extrémités les plis sont poussés en dehors suivant la quantité de café versée dans le sachet.



   En ce qui concerne la succession des opérations, elles sont toutes réglées et commandées, ainsi qu'il a été dit précédemment, par la source d'énergie du moteur 66 (fig. 4 et 5).



   Le moteur 66 (fig. 1 et 7) actionne une transmission de réduction de vitesse 131 qui elle-même entraîne par une transmission dentée l'arbre 114 qui commande l'élément de formation des sachets. Les deux arbres 114 et 115 sont creux et contiennent des cartouches de chauffage 132 (fig. 10) dans les éléments de formation 104 et 105. Le courant arrive dans ces éléments de chauffage par des bagues de frottement 133 (fig. 7) fixées sur les arbres respectifs
 114 et 115 et auxquelles le courant arrive par des groupes de balais 134, 134.

 

   Si on considère de nouveau le mécanisme de commande on voit que l'arbre 114 en faisant un tour complet confectionne deux sachets. Les arbres 114 et
 115 sont accouplés aux deux extrémités par des roues dentées engrenant entre elles avec un rapport de transmission de 1: 1. A chaque demi-tour de l'arbre
 114, une cuvette contenant la dose de café se vide dans un  



   Il y a lieu aussi de remarquer que la plaque de formation de la fig. 8 doit se terminer dans la fente ouverte entre les deux plaques triangulaires dirigées vers le bas 93 et que l'autre moitié de la bande est enfilée de la même manière autour de la plaque de guidage adjacente (fig. 8) à part la modification précitée.



   Diverses sortes de bandes de papier peuvent être choisies pour confectionner les sachets.



   On peut choisir un type courant de papier, tel qu'une bande de papier thermoplastique qui se scelle en faisant intervenir la chaleur et la pression, ou une bande en matière non thermoplastique qui est scellée sous l'action de la pression seulement en faisant usage ou non d'agents adhésifs. Si les sachets sont en matière thermoplastique scellée par la chaleur et la pression, il est nécessaire de faire agir la chaleur sur les éléments de scellement et sur les dispositifs de coupe et de séparation, tels que la rainure et la lame de couteau précitées.
  

Claims (1)

  1. REVENDICATION I Procédé de fabrication et de remplissage continu de sachets de café, caractérisé en ce qu'on fait avancer des bandes continues de papier, on forme progressivement dans les côtés de chaque bande une série de plis ouverts à bords périphériques formant le fond d'un sachet en scellant les bandes face à face dans le sens transversal, les plis formés étant fixés dans leur position entre les portions scellées des bandes, on tire face à face les bords latéraux périphériques des bandes et on les scelle sur une portion au moins de leurs côtés de façon à former un sachet ouvert à une extrémité, qu'on remplit par cette ouverture avec une quantité dosée de café, puis on forme la partie supérieure du sachet en scellant les bandes face à face dans le sens transversal,
    les plis formés étant maintenus en place entre les portions scellées des bandes qui forment la partie supérieure du sachet et on détache finalement le sachet des bandes avant de former le joint du fond du sachet suivant.
    REVENDICATION II Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif faisant avancer deux bandes continues de papier sensiblement face à face, un dispositif formant dans les deux bandes des plis latéraux espacés de leurs bords périphériques pendant qu'elles avancent face à face, deux rouleaux de scellement faisant partie du dispositif d'avance qui comportent des bagues en contact avec les bords de scellement des bords périphériques des bandes et des portions évidées au centre et allongées suivant un diamètre, dont les surfaces sont en contact pendant qu'elles tournent et comportent une lame partant d'une des faces et pénétrant dans une rainure de la surface opposée de l'autre rouleau,
    les surfaces des deux côtés de la lame et de la rainure formant avec la lame et la rainure un joint transversal de la partie supérieure et de la partie inférieure de sachets adjacents, et séparant ces sachets au moins partie.
    SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication n I, caractérisé en ce qu'on utilise des bandes de papier recouvertes d'une couche d'adhésif.
    2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que les plis ouverts sont plus rapprochés des bords latéraux que du milieu des bandes, et sont maintenus en place au fond du sachet dans une région espacée des bords et du centre des bandes, on scelle les bandes sur les bords et une fois le sachet rempli on termine le joint sur les côtés et sur la partie supérieure du sachet et ce dernier joint fixe les extrémités des plis dans la même position qu'au fond du sachet.
    3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on fait arriver deux bandes continues de papier.
    4. Procédé selon la revendication I et la sousrevendication 3, caractérisé en ce qu'on forme dans une des bandes deux plis doubles longitudinaux, dont l'un se trouve entre un bord latéral et le centre, et l'autre entre l'autre bord latéral et le même centre et en même temps et de la même manière un pli double dans la seconde bande, on scelle les deux bandes face à face dans le sens transversal d'un bord à l'autre, en formant ainsi le joint du fond du sachet qui fixe les plis doubles des deux bandes, on tire les bords d'une bande face à face avec ceux de la seconde et on les scelle sur une longueur déterminée des bandes pour former les joints latéraux, on introduit une dose déterminée de café entre les bandes pendant que se forment ces joints latéraux,
    puis on scelle les deux bandes face à face d'un bord à l'autre pour former le joint supérieur du sachet qui retient les doubles plis des deux bandes et on détache le sachet des deux bandes.
    5. Machine selon la revendication II, caractérisée en ce que les deux rouleaux comportent des portions intermédiaires allongées dans le sens d'un des diamètres jusqu'au même diamètre que les bagues et plus courtes dans le sens perpendiculaire, un dispositif permettant de doser et de faire arriver une quantité déterminée de café dans le sachet formé.
    6. Machine selon la revendication II, et la sousrevendication 5, caractérisée en ce que le dispositif de dosage consiste en un tambour qui comporte des évidements en forme de cuvette dans sa surface, un mécanisme le faisant tourner pas à pas d'un angle correspondant à l'espacement entre les cuvettes, un autre mécanisme vidant les cuvettes, lorsque chacune d'elle est arrivée dans une position déterminée, du café qu'elle contient dans un sachet en cours de formation, et des dispositifs actionnant en synchronisme le dispositif d'avance des bandes, les dispositifs de scellement et le dispositif de dosage et de distribution du café, de façon à confectionner, remplir et sceller un sachet de café.
    7. Machine selon la revendication II, caractérisée en ce que le dispositif de formation des plis latéraux opposés dans les deux bandes comporte un châssis de guidage dont une pointe détermine une ligne intérieure du pli longitudinal du sachet, et une pointe détermine une ligne extérieure de ce pli, et un dispositif faisant partie du dispositif d'avance comporte deux rouleaux d'entralnement et de scellement qui font passer les bandes dans le châssis de guidage.
    8. Machine selon la revendication II et la sousrevendication 7, caractérisée en ce que le châssis de guidage comporte un orifice de forme allongée par lequel passe le café de remplissage des sachets et formé par une portion de châssis rectangulaire avec un dispositif formant une fente par laquelle passent les bandes et un dispositif formant des surfaces triangulaires en saillie en dedans des côtés extérieurs de la fente qui servent à former la ligne de pliage intérieure au voisinage des portions du milieu des côtés de la fente, les angles du châssis rectangulaire servant à former la ligne de pliage extérieure des bandes de papier.
    9. Machine selon la revendication II et les sousrevendications 7 et 8, caractérisée en ce que la fente est sensiblement rectangulaire dans un plan, deux plaques de guidage se dirigeant de haut en bas par rapport au plan à partir des bords extérieurs des fentes rectangulaires, ont une forme sensiblement triangulaire et forment une fente de guidage extérieure, sur un des longs côtés de laquelle se plient les bandes de papier, tandis que les portions latérales des bandes. se plient sur les petits côtés des fentes rectangulaires et entre les côtés des plaques triangulaires, en formant ainsi des plis de chaque côté des bandes.
    10. Machine selon la revendication II et les sousrevendications 7, 8 et 9, caractérisée en ce que la fente de guidage rectangulaire comporte des plaques de guidage semblables dirigées vers le bas et en dedans et formant une seconde fente dirigée vers l'extérieur au milieu des guides rectangulaires, les extrémités de la seconde fente étant dans une position au-dessus des extrémités du dispositif d'entraîne- ment des bandes.
    11. Machine selon la revendication II, caracté- risée en ce que les deux rouleaux comportant des engrenages en prise qui les font tourner à la même vitesse, sont montés à rotation dans des coussinets soumis à l'action de ressorts, qui permettent aux rouleaux de s'écarter légèrement, et comportent des portions de bandes cylindriques aux extrémités, dont les surfaces sont plus rapprochées que l'épaisseur des bandes combinées à réunir et des portions centrales de section plus grande dont les éléments de surface diamétralement opposés cylindriques sont de même rayon, de sorte que les surfaces sont en contact lorsque les rouleaux tournent, les portions de surface étant lisses sur un rouleau et moletées sur l'autre et, lorsque la lame pénètre dans la rainure,
    elle exerce une tension sur le coussinet à ressort de façon à écarter temporairement la surface cylindrique, et à détacher au moins en partie le sachet formé, la lame et la rainure comportant un dispositif qui retient les bandes pendant que les rouleaux sont écartés.
    12. Machine selon la revendication II et les sousrevendications 5 et 6, caractérisée en ce qu'une cuvette est montée coulissante dans chaque évidement du tambour et comporte une tige de support passant axialement dans le centre du tambour, un arbre conique passant dans l'axe du tambour et sa portion conique étant en contact avec les extrémités de la tige, un dispositif provoquant le mouvement de l'arbre conique de façon à faire coulisser les cuvettes simultanément dans les évidements et à régler ainsi le volume des évidements.
    13. Machine selon la revendication II et les sousrevendications 5, 6 et 12, caractérisée en ce que le dispositif qui supporte et fait tourner le tambour comporte un arbre creux dans lequel passe la tige conique qui comporte un piston à une extrémité, un ressort à boudin disposé dans l'arbre creux s'appliquant contre le piston.
    14. Machine selon la revendication II et les sousrevendications 5, 6, 12 et 13, caractérisée en ce qu'un dispositif fixe la tige sur l'arbre creux, un arbre fileté comportant à une extrémité une poignée montée axialement dans le prolongement de la tige, un dispositif accouplant l'arbre fileté à la tige, qui peut ainsi tourner librement, et un dispositif provoquant le mouvement de l'arbre fileté et le bloquant dans la position qu'on désire suivant le volume de café qu'on désire débiter.
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