FR2611581A1 - Method for manufacturing containers made from synthetic material, device for implementing this method, and container thus obtained - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le domaine des outres en matière synthétique destinées au transport de liquides alimentaires ou chimiques, en particulier de la fabrication de telles outres, et a pour objet un procédé de fabrication de telles outres. The present invention relates to the field of plastic bottles for the transport of food or chemical liquids, in particular the manufacture of such bottles, and relates to a method of manufacturing such bottles.
L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, et une outre ainsi obtenue. The invention also relates to a device for the implementation of this method, and a further thus obtained.
Actuellement, ces outres sont fabriquées, soit par soudage de deux flans creux entre eux le long d'un plan de symétrie, tel que décrit dans US - A - 2 950 029, soit par extrusion en parallèle et en continu de deux feuilles de matière synthétique puis thermoformage par dépression dans chaque feuille d'une moitié d'outre, les moitiés ainsi obtenues étant ensuite soudées entre elles (voir FR - A 1 340 312), soit encore par extrusion soufflage d'un tube en matière synthétique qui est thermoformé dans un moule, comme décrit dans DE - C - 1 178 580. Currently, these wineskins are manufactured, either by welding two hollow blanks together along a plane of symmetry, as described in US - A - 2,950,029, or by parallel and continuous extrusion of two sheets of material. synthetic then vacuum thermoforming in each sheet of a further half, the halves thus obtained being then welded together (see FR - A 1 340 312), or again by extrusion blow molding of a plastic tube which is thermoformed in a mold, as described in DE - C - 1 178 580.
Ces procédés de fabrication connus permettent généralement l'obtention d'outres de bonne qualité dimensionnelle et pouvant être repliées sur elles-mêmes suivant un plan diagonal en vue de faciliter leur stockage en un volume réduit. Cependant, ces procédés de fabrication existants présentent l'inconvénient d'entraîner des pertes de matière très importantes pendant le formage, à savoir de l'ordre de 40 % à 70 % notamment dues au fait que ladite matière est reprise directement à la sortie d'une filière et doit être relativement abondante afin de bien couvrir les empreintes de l'outillage et permettre de fabriquer des outres de qualité homogène. These known manufacturing methods generally make it possible to obtain skins of good dimensional quality and which can be folded back on themselves along a diagonal plane in order to facilitate their storage in a reduced volume. However, these existing manufacturing methods have the drawback of causing very large losses of material during forming, namely of the order of 40% to 70% in particular due to the fact that said material is taken up directly at the outlet of 'a sector and must be relatively abundant in order to properly cover the footprints of the tools and allow the manufacture of bottles of uniform quality.
De plus, les outres ainsi obtenues sont. générale- ment réalisées en polyéthylène qui présente l'inconvénient de ne pas être étanche aux gaz. En effet, en particulier dans le cas du transport de vin, ces outres ne peuvent servir que pendant un laps de temps très court, et n'autorisent en aucun casun stockage de moyenne ou de longue durée, du fait qu'il se produit une fuite rapide de S02 hors des outres combinée avec une entrée d'oxygène entraînant une dété rioration rapide des qualités organoleptiques du vin. Un problème analogue se pose en ce qui concerne d'autres produits sensibles aux gaz, devant rester en emballage étanche, tels que, par exemple les jus de fruits, huiles, sauces, concentrés et tout produit alimentaire ou chimique craignant l'oxydation. In addition, the wineskins thus obtained are. generally made of polyethylene which has the drawback of not being gas tight. Indeed, in particular in the case of wine transport, these wineskins can only be used for a very short period of time, and in no case authorize medium or long-term storage, due to the fact that a rapid leakage of S02 from the bottles combined with an oxygen input, leading to rapid deterioration of the organoleptic qualities of the wine. A similar problem arises with regard to other gas-sensitive products which must remain in sealed packaging, such as, for example, fruit juices, oils, sauces, concentrates and any food or chemical product which fears oxidation.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. The present invention aims to overcome these drawbacks.
Elle a, en effet, pour objet un procédé de fabrication d'outres en matière synthétique, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à dérouler un film de matière synthétique d'une bobine sur une machine à dérouler et à découper dans ce film des feuilles d'une longueur prédéterminée, à monter les feuilles individuellement dans des cadres, à déplacer ces cadres par paires, parallèlement entre eux, en position verticale devant un dispositif de chauffage, puis à réaliser un déplacement consécutif de chaque paire de cadre entre les deux demi-parties d'un moule, dans lequel les feuilles sont thermoformées par dépression et soufflage et l'une d'entre elles est munie simultanément d'un dispositif de bouchage, à dégager ensuite les cadres avec l'outre correspondante obtenue du moule après ouverture de ce dernier, et enfin à séparer l'outre des chutes de matière solidaires des cadres et à dégager l'orifice correspondant du dispositif de bouchage, puis à effectuer, de manière connue, le repliage sur elles-mêmes des outres et leur stockage, les cadres étant débarrassés des chutes de matière et pourvus chacun d'une nouvelle feuille. It has, in fact, for its object a process for the manufacture of skins made of synthetic material, characterized in that it essentially consists in unwinding a film of synthetic material from a reel on a machine for unwinding and cutting from this film sheets of a predetermined length, to mount the sheets individually in frames, to move these frames in pairs, parallel to each other, in a vertical position in front of a heating device, then to carry out a consecutive displacement of each pair of frames between the two half-parts of a mold, in which the sheets are thermoformed by vacuum and blowing and one of them is simultaneously provided with a plugging device, then releasing the frames with the corresponding addition obtained from the mold after opening of the latter, and finally separating the bottle from the falling material integral with the frames and clearing the corresponding orifice of the closure device, then performing, in known manner, the repl jing on themselves bottles and their storage, the frames being freed from falling material and each provided with a new sheet.
L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par une machine à dérouler munie d'un poste de découpage de feuilles, par un poste de montage des feuilles dans des cadres, par un carroussel de support et de déplacement des cadres verticalement et par paires, par un dispositif de chauffage des feuilles, par une presse de thermoformage des outres, et par un poste de réception des outres. The invention also relates to a device for the implementation of this process, characterized in that it is essentially constituted by a peeling machine provided with a sheet cutting station, by a sheet mounting station in frames, by a carousel for supporting and moving the frames vertically and in pairs, by a sheet heating device, by a thermoforming press for bottles, and by a station for receiving bottles.
L'invention sera mieux comprise grâce à la des cription ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématique s annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en plan du dispositif conforme à l'invention la figure 2 est une vue en élévation latérale du dispositif suivant la figure 1, et les figures 3 et 4 sont des vues respectivement en plan et en coupe, d'un cadre. The invention will be better understood from the description below, which relates to a preferred embodiment, given by way of nonlimiting example, and explained with reference to the accompanying diagrammatic drawings, in which: FIG. 1 is a plan view of the device according to the invention Figure 2 is a side elevational view of the device according to Figure 1, and Figures 3 and 4 are plan views and in section, respectively, of a frame.
Conformément à l'invention, et comme le montrent plus particulièrement, à titre d'exemple, les figures 1 et 2 des dessins annexés, le procédé de fabrication d'outres en matière synthétique consiste essentiellement à dérouler un film de matière synthétique 1 d'une bobine 2 au moyen d'une machine à dérouler 3 qui est munie, en outre, d'un poste de découpage 9 pour le débitage dudit film 1 en feuilles 4 d'une longueur prédéterminée. Ces dernières sont, ensuite, montées individuellement dans des cadres 5 sur un poste de montage 13, puis les cadres 5 sont placés par paires, parallèlement entre eux et en position verticale sur un carroussel 10 qui les déplace devant un dispositif de chauffage 6. In accordance with the invention, and as shown more particularly, by way of example, FIGS. 1 and 2 of the appended drawings, the method of manufacturing skins made of synthetic material essentially consists in unwinding a film of synthetic material 1 of a reel 2 by means of an unwinding machine 3 which is further provided with a cutting station 9 for cutting said film 1 into sheets 4 of a predetermined length. The latter are then mounted individually in frames 5 on an assembly station 13, then the frames 5 are placed in pairs, parallel to each other and in a vertical position on a carousel 10 which moves them in front of a heating device 6.
A la sortie de ce dernier les cadres 5 sont déplacés par le carroussel 10 entre les deux demi-parties 7 d'un moule d'une presse 11 de thermoformage où les feuilles 4 sont thermoformées par dépression et soufflage. Simultanément à ce thermoformage, l'une des feuilles 4 est munie, de manière connue, d'un dispositif de bouchage, non représenté. Après ouverture du moule, le carroussel 10 effectue une rotation supplémentaire de déplacement des cadres 5 hors de la presse 11 ensemble avec l'outre 8 obtenue, cette dernière étant alors séparée des chutes de matière solidaire des cadres 5 en un poste 12, et l'orifice de son dispositif de bouchage étant dégagé. Chaque outre séparée est alors repliée sur elle-même-et stockée, et les cadres 5 sont débarrassés des chutes de matière et pourvus chacun d'une nouvelle feuille 4.At the outlet of the latter the frames 5 are moved by the carousel 10 between the two half-parts 7 of a mold of a thermoforming press 11 where the sheets 4 are thermoformed by vacuum and blowing. Simultaneously with this thermoforming, one of the sheets 4 is provided, in known manner, with a sealing device, not shown. After opening the mold, the carousel 10 performs an additional rotation of movement of the frames 5 out of the press 11 together with the further 8 obtained, the latter then being separated from the falling material integral with the frames 5 in a station 12, and the orifice of its closure device being released. Each separate addition is then folded back on itself and stored, and the frames 5 are freed from falling material and each provided with a new sheet 4.
La machine à dérouler 3 munie d'un poste 9 de dé coupage des feuilles 4 est constituée par un support de déroulage 14 sur lequel est montée la bobine 2, par une ré- glette 15 de maintien et de guidage du film 1 sur la table de la machine à dérouler, s'étendant perpendiculairement au sens de défilement dudit film 1, par une paire de vérins de traction 16 munis chacun de pinces 17 à fermeture et ouverture commandées par vérins associés ou par électro-aimant < non représentés), respectivement en position déployée et en position rétractée des vérins 16, les pinces 17 de ces vérins agissant sur les bords du film 1 de part et d'autre de la règlette 15, et les pinces 17 étant montées de manière règlable sur les tiges des pistons de vérins 16, et par un bac 18 de réception des feuilles coupées 4 (figure 1).Ainsi, il est possible de dérouler une longueur donnée de film 1 1 en fonction de la longueur de feuille 4 à couper, en assurant un maintien et un guidage parfait dudit film par simple règlage de position des pinces 17 et de la course des vérins 16. The unwinding machine 3 provided with a station 9 for cutting the sheets 4 is constituted by an unwinding support 14 on which the reel 2 is mounted, by a slide 15 for holding and guiding the film 1 on the table of the unrolling machine, extending perpendicular to the direction of travel of said film 1, by a pair of traction cylinders 16 each provided with clamps 17 for closing and opening controlled by associated cylinders or by electromagnet (not shown), respectively in the deployed position and in the retracted position of the cylinders 16, the clamps 17 of these cylinders acting on the edges of the film 1 on either side of the strip 15, and the clamps 17 being mounted in an adjustable manner on the rods of the pistons cylinders 16, and by a tray 18 for receiving the cut sheets 4 (FIG. 1). Thus, it is possible to unroll a given length of film 1 1 as a function of the length of sheet 4 to be cut, while maintaining and perfect guidance of said film by simple adjustment age of position of the clamps 17 and of the stroke of the jacks 16.
Le poste de découpage 9 est du type à déplacement transversal muni d'un couteau monté sur un porte-couteau 19 guidé sur une glissière 20 et déplaçable au moyen d'un vérin 21, la commande du vérin 21 réalisée au moyen d'une butée de fin de course (non représentée) détectant la position ré- tractée des vérins 16, le déplacement de retour en position de départ du porte-couteau 19 au moyen du vérin 21 étant également déclenché par une butée de fin de course correspondante (non représentée), et la glissière 20 est disposée à une distance de la règlette 15 au moins égale à la largeur d'une pince 17. Après découpage, les feuilles 4 obtenues tombent dans le bac 18 d'où elles sont reprises individuellement en vue de leur montage dans les cadres 5. The cutting station 9 is of the transverse displacement type provided with a knife mounted on a knife holder 19 guided on a slide 20 and movable by means of a jack 21, the control of the jack 21 carried out by means of a stop limit switch (not shown) detecting the retracted position of the jacks 16, the return movement to the starting position of the knife holder 19 by means of the jack 21 also being triggered by a corresponding end stop (not shown) ), and the slide 20 is disposed at a distance from the strip 15 at least equal to the width of a clamp 17. After cutting, the sheets 4 obtained fall into the tray 18 from which they are taken up individually for their mounting in frames 5.
Un tel cadre 5 est essentiellement constitué (figures 3 et 4) par deux éléments #22 et 23, dont l'un 22 est guidé dans l'autre 23 au moyen d'ergots 24 contre l'action de ressorts de compression 25, une fente 26 d'introduction des feuilles 4 étant formée en position ouverte dudit cadre sur l'un de ses côtés, l'ouverture du cadre 5 étant réalisée par application d'une pression sur les ergots de guidage 24 sur la face de l'élément 23 opposée à l'élément 22. Ce mode de réalisation des cadres 5 permet une introduction rapide et facile des feuilles 4 avec un centrage parfait de ces dernières, ainsi qu'un serrage efficace de leurs bords sur une bande de très faible largeur.L'ouverture des cadres 5 en vue de l'enlèvement des chutes de matière et de la mise en place d'une nouvelle feuille 5 est effectuée au poste 13 de montage des feuilles 5 qui est avantageusement muni, à cet effet, d'un dispositif de pincement à vérin, à came ou autre. Such a frame 5 is essentially constituted (FIGS. 3 and 4) by two elements # 22 and 23, one of which 22 is guided in the other 23 by means of lugs 24 against the action of compression springs 25, a slot 26 for introducing the sheets 4 being formed in the open position of said frame on one of its sides, the opening of the frame 5 being produced by applying pressure on the guide pins 24 on the face of the element 23 opposite the element 22. This embodiment of the frames 5 allows rapid and easy introduction of the sheets 4 with perfect centering of the latter, as well as effective clamping of their edges on a strip of very small width. opening of the frames 5 with a view to removing the falling material and placing a new sheet 5 is carried out at the station 13 for mounting the sheets 5 which is advantageously provided, for this purpose, with a device pinch to cylinder, cam or other.
Le carroussel 10 présente des bras 27 s'étendant radialement et munis chacun de deux supports verticaux parallèles 28 pour les cadres 5 et est actionné en rotation par un moteur pas-à-pas 29 au moyen d'un réducteur 30, ce moteur 29 étant commandé par un dispositif de temporisation (non représenté) prenant en compte des temps d'arrêt entre chaque déplacement égaux au temps nécessaire au thermoformage d'une outre 8. Ce laps de temps est suffisant pour permettre le garnissage et la mise en place des cadres 5 sur le carroussel 10. The carousel 10 has arms 27 extending radially and each provided with two parallel vertical supports 28 for the frames 5 and is actuated in rotation by a stepping motor 29 by means of a reduction gear 30, this motor 29 being controlled by a time delay device (not shown) taking into account stopping times between each movement equal to the time necessary for thermoforming of a further 8. This period of time is sufficient to allow the filling and the setting up of the frames 5 on the carousel 10.
Le dispositif de chauffage 6 est avantageusement constitué par un poste de préchauffage 31 et par un poste de chauffage 32 formés chacun par des plaques chauffantes parallèles entre elles disposées au niveau des deux arrêts de bras 27 du carroussel 8 avant leur entrée dans la presse de thermoformage 11. Ainsi, les feuilles 4 peuvent être chauffées de manière optimale en position verticale avant leur entrée dans la presse 11. The heating device 6 is advantageously constituted by a preheating station 31 and by a heating station 32 each formed by parallel heating plates arranged at the two arm stops 27 of the carousel 8 before they enter the thermoforming press 11. Thus, the sheets 4 can be heated optimally in a vertical position before entering the press 11.
Les deux demi-parties 7 de la presse 11 sont munies de couteaux en acier rapportés 33 présentant un profil très mince et dont le contour extérieur permet de pénétrer dans les cadres 5 (figure 2); Grâce à ce mode de réalisation, combiné avec celui des cadres 5, il est possible de limiter les chutes de matière pour la fabrication des outres à un minimum, à savoir à moins de 15 %. The two half-parts 7 of the press 11 are provided with attached steel knives 33 having a very thin profile and whose external contour makes it possible to penetrate the frames 5 (FIG. 2); Thanks to this embodiment, combined with that of the frames 5, it is possible to limit the material falls for the manufacture of wineskins to a minimum, namely to less than 15%.
Le film 1 en matière synthétique peut être un simple film en polyéthylène. Toutefois, ce film 1 peut avantageusement être un film composite coextrudé, multi-laminé à cinq couches présentant deux couches extérieures en polyéthylène reliées chacune par une couche d'un produit liant à base de polyoléfine à une couche centrale d'un produit -bar riere. The plastic film 1 may be a simple polyethylene film. However, this film 1 can advantageously be a coextruded composite film, multi-laminated with five layers having two outer polyethylene layers each connected by a layer of a binder product based on polyolefin to a central layer of a product -bar riere .
Selon une variante de réalisation de l'invention, non représentée aux dessins annexés, la machine à dérouler 3 avec son poste 9 de découpage peut également être montée audessus du carroussel 10 et débiter directement les feuilles 4 dans les cadres 5 au moyen d'un guide d'alimentation pivotant, les cadres 5 étant actionnés en ouverture et en fermeture directement dans les supports 28 des bras 27 du carroussel 1 au moyen d'un dispositif d'actionnement annexe commandé par des cellules de détection des bras 27 et des feuilles 4. Ainsi, il est possible de réaliser une alimentation entièrement automatique des cadres 5 en feuilles 4, de sorte que la cadence de travail du dispositif peut être accrue. According to an alternative embodiment of the invention, not shown in the accompanying drawings, the unrolling machine 3 with its cutting station 9 can also be mounted above the carousel 10 and directly cut the sheets 4 into the frames 5 by means of a pivoting feeding guide, the frames 5 being actuated in opening and closing directly in the supports 28 of the arms 27 of the carousel 1 by means of an additional actuation device controlled by detection cells of the arms 27 and of the sheets 4 Thus, it is possible to realize a fully automatic feeding of the frames 5 in sheets 4, so that the working rate of the device can be increased.
Il est également possible de réaliser les cadres 5 en deux parties symétriques suivant leur axe vertical et mobiles entre elles, chaque partie présentant un dispositif de pincement des feuilles 4 directement actionnable à partir du bras 27 du carroussel 10. Ce mode de réalisation, non représenté aux dessins annexés, permet également une alimentation automatique des cadres 5, et, en outre, une séparation automatique de l'outre moulée 8 des chutes de matière restant dans le cadre par simple écartement de ses parties constitutives, une étape consécutive de rotation du carroussel 10 pouvant consister alors à éliminer les chutes des cadres 5 par simple ouverture de ceux-ci. It is also possible to produce the frames 5 in two symmetrical parts along their vertical axis and movable with each other, each part having a device for pinching the sheets 4 which can be actuated directly from the arm 27 of the carousel 10. This embodiment, not shown in the accompanying drawings, also allows automatic feeding of the frames 5, and, in addition, an automatic separation of the molded skin 8 from the scraps of material remaining in the frame by simple spacing of its constituent parts, a consecutive step of rotation of the carousel 10 can then consist in eliminating the drops from the frames 5 by simply opening them.
Conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, non représentée aux dessins annexés, il est également possible de réaliser directement une extrusion ou une coextrusion à plat de deux films en parallèle et de découper lesdits films en feuilles qui sont dirigées directement dans les cadres 5. According to another alternative embodiment of the invention, not shown in the accompanying drawings, it is also possible to directly carry out a flat extrusion or coextrusion of two films in parallel and to cut said films into sheets which are directed directly into the frames 5.
L'invention a également pour objet une outre obtenue par application du procédé décrit ci-dessus, caractérisée en ce que ses parois sont constituées par un complexe multi-laminé à cinq couches dont les couches extérieures sont formées par du polyéthylène et sont liées chacune au moyen d'une couche de liant à base de polyoléfine à une couche centrale d'un produit barrière. Another subject of the invention is also a addition obtained by application of the method described above, characterized in that its walls are constituted by a multi-laminated complex with five layers, the outer layers of which are formed by polyethylene and are each linked to the using a layer of polyolefin-based binder to a central layer of a barrier product.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown in the accompanying drawings.
Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Modifications remain possible, in particular from the point of view of the constitution of the various elements, or by substitution of technical equivalents, without thereby departing from the scope of protection of the invention.
Claims (13)
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