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A R R E T E :
ARTICLE PREMIER. - La durée du brevet No 406.497 pour: Machine automatique à empaque- ter accordé à Transparent-Wrap Machine Corporation pour prendre cours le 27 novembre 1934 est prolongée de Cinq années.
ART. 2. - La prolongation est accordée sous condition du paiement, dans le mois de son octroi, de la taxe spé- ciale prévue à l'art. 6 de l'arrêté-loi du 8 juillet 1946 précité.
ART. 3. - Le présent arrêté sera annexé au titre du brevet.
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Machine automatique à empaqueter.
La présente invention a pour objet des perfectionne- ments apportés à une machine automatique à empaqueter.
Elle concerne principalement l'empaquetage d'un ou plusieurs menus objets, tels que des bonbons, pris isolément ou en vrac. Elle convient toutefois à l'empaquetage de tous objets de dimensions convenables, principalement des objets qui peu- vent être livrés mécaniquement ou automatiquement et de pré- férence ceux qui tombent sous leur propre poids. Parmi ces objets, on peut citer : bonbons de tous genres, les médica- ments à l'état sec, en particulier ceux qui se présentent sous la forme de tablettes ou de pilules, diverses denrées telles
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que du sucre, du sel, du café, du thé, des céréales, etc... et tous autres articles qui ne sont pas trop volumineux et que l'on désire protéger à l'aide d'un système quelconque d'empa- quetage ou d'emballage flexible.
L'invention n'a pas pour but de réaliser un emballage épousant strictement les formes de l'objet; ce qui revient à dire que l'enveloppe de l'emballage est établie de préférence sous une forme conventionnelle quel- conque, comme par exemple celle d'un récipient ou sac oblong ou carré, sans qu'il soit particulièrement tenu compte du con- tour de l'objet à empaqueter. La forme générale de ce sac pour- ra cependant varier à volonté.
Pour mettre l'invention en pratique, on établit une série de sacs dans lesquels sont introduits les objets ou ar- ticles à empaqueter. Il n'est pas indispensable que ces sacs soient entièrement fermés, mais ils devront l'être suffisam- ment pour empêcher le contenu de s'échapper après le remplis- sage et avant l'achèvement de l'opération d'emballage ou d'em- paquetage.
En résumé, le procédé consiste à tirer d'une bande de matière d'empaquetage, ce que l'on peut appeler un sac par- tiellement achevé. Le fond du sac, alors qu'il est encore atta- ché à la bande est fermé (ou l'est suffisamment pour empécher l'article à introduire de s'échapper), puis ce ou ces articles sont introduits dans le sac partiellement achevé, généralement sous l'action de la pesanteur, et par quantités mesurées. Le sac est ensuite fermé hermétiquement ou scellé à sa partie su- périeure, détaché simultanément (ou peu de temps après) de la bande et retiré de la machine.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la matière utilisée pour l'emballage ou l'empaquetage provient d'une bobine et passe sur un conformateur ou gabarit qui lui
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donne par cintrage - une forme tubulaire; si on le désire, les bords latéraux qui se rejoignent, sont soudés de façon à former une partie tubulaire complète en plusieurs points le long du paquet. Le fond de cette partie tubulaire est fermé hermétiquement ; l'article à empaqueter en tombant, traverse la totalité du tube jusqu'au fond de celui-ci ; sommet du sac est alors fermé de préférence quand il est encore attaché au reste du tube ; sac rempli encore attaché, est abaissé dans la position de livraison et détaché du reste du tube.
Le mécanisme est disposé de préférence pour que les dispositifs de fermeture et de tirage soient combinés. L'opération de tirage étant utilisée pour faire avancer la bande sur le conformateur de tubes, ce qui fait qu'aucun autre mécanisme n'est nécessai- re à cet effet.
La machine qui fait l'objet de la présente invention est destinée à utiliser n'importe quelle matière convenable sous forme de feuilles et plus spécialement de feuilles trans- parentes, comme de la cellulose reconstituée, par exemple celle qui résiste à l'action de l'huile, ou toute autre matière transparente ou semi-transparente douée des mêmes qualités et désignée ci-après sous le nom de "matière d'empaquetage".
Lorsqu'il est fait usage d'une matière de ce genre, la ferme- ture du fond de la partie supérieure et aussi, si on le désire, du joint latéral, peut être réalisée par application de la cha- leur. Dans la construction représentée, les organes de fermetu- re sont chauffée de préférence électriquement grâce à l'emploi d'une résistance. On comprendra toutefois que l'invention pré- voit, pour assembler la matière destinée à fermer les points inférieurs et latéraux du tube,, l'emploi de colles, de plis ou de tout autre moyen convenable.
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Dans certains cas, il peut y avoir avantage à amener l'article dans le récipient qui vient d'être décrit, soit à la main, soit à l'aide d'un mécanisme commandé à la main; mais, dans la plupart des cas, il est préférable que cet article soit amené automatiquement à un instant déterminé en rapport avec la formation du sac. En procédant de cette manière, on parvient à obtenir une vitesse de fonctionnement considérable. Le dispositif automatique d'alimentation se présente sous différentes formes suivant la nature et la quantité de la matière à envelopper. On peut employer par exemple, suivant les cas, un appareil permet- tant de mesurer un volume, une balance ou un compteur.
Cependant, dans la plupart des cas, le mécanisme utilisé est destiné à ne livrer au'un seul article à la fois, par exemple un bonbon, mais, si l'on désire empaqueter un certain nombre de petits morceaux dans chaque enveloppe ou sac, le mécanisme peut être constitué par un dispositif destiné à mesurer la quantité de morceaux dis- tribués. Dans le mode de réalisation qui est représenté sur les dessins, le mécanisme d'alimentation ou de distribution est des- tiné à fournir à chaque enveloppe ou sac, une quantité mesurée de petits articles de confiserie, comme par exemple des noisettes recouvertes de chocolat, des bonbons acidulés, ou autres articles analogues, mais il est bien évident qu'un tel mécanisme distribu- teur peut être appliqué à d'autres machines et en particulier à d'autres machines à empaqueter.
Il en est de même du mécanisme de sectionnement qui est combiné avec la machine décrite et qui permet de détacher les sacs de la bande dans laquelle ils sont formés.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La figure 1 est une vue en perspective montrant prin- cipalement le devant de la machine où sont situés les principaux organes actifs du mécanisme et les rigoles d'alimentation dont
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La figure 2 est une vue en élévation et de face, à une plus grande échelle, montrant les conformateurs ou gaba- rits de tubes, les tubes eux-mêmes et plusieurs paquets qui sont achevés et sur le point d'être détachés.
La figure 3 est vue de profil de la partie gauche de la machine représentée figure 1 et montrant la position de la bobine de matière servant à l'empaquetage, une vue de côté des conformateurs de tubes et une partie du mécanisme de com- mande.
La figure 4 représente un détail de la figure 3 mon- trant la construction d'un mécanisme d'alimentation et du mé- canisme de fermeture hermétique des parties supérieures et des fonds des sacs.
La figure 5 est une vue en coupe verticale du méca- nisme d'alimentation et des parties adjacentes.
La figure 6 est une coupe par 6-6 de la figure 5.
La figure 7 est une coupe par 7-7 de la figure 5.
La figure 8 est un plan, partie en coupe horizonta- le du mécanisme servant à fermer la partie supérieure et le fond et représenté comme étant fermé ou appliqué autour du sac tubulaire.
La figure 9 est une vue analogue à la figure 8, mais montrant ce même mécanisme dans la position d'ouverture.
La figure 10 est une vue de face, partiellement cou- pée, du conformateur de tubes.
La figure 11 est une coupe axiale par 11-11 de la figure 10.
La figure 12 est une coupe transversale du confor- mateur de tubes faite par 12-12 de la figure 10.
La figure 13 est une coupe transversale par 13-13 de la figure 11.
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La figure 14 est une vue en élévation d'un détail montrant le fonctionnement du mécanisme coupeur ainsi que du système de pince disposé au-dessus de ce mécanisme coupeur.
La figure 15 est une vue prise perpendiculairement au plan de la figure 14, certains organes étant représentés en coupe.
La figure 15a est une vue de détail du couteau in- férieur.
La figure 16 est une vue par dessus du mécanisme preneur ou système de pince de la figure 14 montré en coupe par 16-16 de cette figure, les couteaux découpeurs étant sup- primés.
La figure 17 est une vue analogue à la figure 16, les pièces étant représentées dans la position d'ouverture.
La figure 18 est une coupe par 18-18 de la figure 16.
La figure 19 est une vue de détail montrant en coupe horizontale approximativement par 19-19 de la figure 1.
La figure 20 est une vue montrant la formation pro- gressive des sacs et les différentes positions qu'ils occupent par rapport à la pince de fermeture, au mécanisme de serrage et au mécanisme de découpage lorsqu'il est fait usage du mécanisme de serrage.
La figure 21 est une vue analogue à la figure 20 mon- trant les positions occupées lorsque le mécanisme de serrage est supprimé.
La figure 22 est une coupe horizontale montrant les principaux organes de commande.
La figure 23 est une vue en coupe horizontale faite par le mécanisme d'alimentation et montrant les vibrateurs.
La figure 24 montre un détail des vibrateurs.
La figure 25 est une vue de face d'une des matrices
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employées dans l'opération de scellement ou de fermeture hermétique.
La figure 26 est une vue partielle en bout des deux matrices.
Dans le mode de réalisation représenté sur les fi- gures 1 et 3 des dessins, on voit que, d'une manière générale, l'appareil est monté sur un bâti comprenant un socle convena- ble A et une table B montée sur des pieds C de façon à se trou- ver à une certaine distance du socle ou plaque de fondation.
Des montants D, D constituent les parties latérales du bâti et sont montés sur la table B. Les montants portent à leur partie supérieure une plateforme E qui supporte le mécanisme d'alimentation et différentes autres parties de la machine.
Le bâti ainsi constitué peut être modifié à volonté du moment que les organes actifs sont supportés d'une manière convenable.
La machine qui est représentée sur les dessins est une machine double, c'est-à-dire qu'elle est établie de façon à produire simultanément deux séries d'empaquetages. En d'au- tres termes, lorsque la machine fonctionne, deux tubes consti- tuant les sacs sont constamment formés, remplis, tranchés et livrés. On peut ainsi fabriquer simultanément tout nombre con- venable de tubes, mais le système double est adopté de pré- férence, attendu qu'il permet d'utiliser avantageusement un simple mécanisme de commande pour actionner chacune des deux parties semblables ce qui apporte une simplicifation tout en permettant de doubler le rendement de la machine, comparative- ment à celui d'une machine simple.
Si l'on se réfère tout d'abord à la figure 3, on re- marque qu'à l'arrière de la machine se trouve une bobine 10 montée sur un arbre 11 s'adaptant dans des rainures 12 ménagées dans les montants latéraux D.
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Sur cette bobine 10 est enroulée une longue bande de matière d'emballage ou d'empaquetage de largeur voulue pour former le sac complet. Un poids stabilisateur 13 qui est monté pivotant, appuie sur cette bobine et s'oppose à son déroule- ment. Il y a une bobine analogue de matière d'empaquetage sur le côté opposé de la machine.
La bande de matière d'emballage G descend en passant sur un rouleau tendeur 14 monté entre deux bras 15 qui, pour donner une tension convenable, sont sollicités par un ressort 16 dont une extrémité est attachée à un point fixe 17 du bâti, et dont l'autre extrémité est reliée à un levier 18 monté sur l'arbre qui relie les bras 15. La bande G passe alors, en dé- crivant une légère courbe, sur un rouleau fixe 19 et de là sur un conformateur ou gabarit H.
Les figures 10 à 13, montrent que le conformateur comprend deux bras 21 et 22. Sur la figure 10, la bande G monte derrière le conformateur, passe ensuite sur les bras 21, 22 puis descend brusquement en passant sur le bord supé- rieur du tube conformateur 23 pour pénétrer à l'intérieur de celui-ci. La partie centrale de la bande descend à l'arrière du tube conformateur intérieur 24 (lequel tube intérieur cons- titue également un tube d'alimentation des articles à empaque- ter), la position de cette partie médiane de la bande étant indiquée en 25 sur la figure 11. Les bords de la bande des- cendent et se croisent comme on le voit bien sur la figure 10.
Sur cette figure, le bord 26 est dirigé vers la droite par une lame de guidage 27', alors que le bord 27 est guidé vers la gauche par une lame de guidage 28. On peut utiliser tout type convenable de conformateur ou gabarit, car il suffit que ce- lui-ci soit capable de transformer la bande en un tube dans
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lequel les bords se recouvrent de préférence comme cela est indiqué en 29 sur la partie inférieure de la figure 10. Il est à remarquer que tant que la partie de tube ainsi formée est tirée de haut en bas, le conformateur continue à transformer la bande en un tube.
La bande G ayant été ainsi transformée d'une façon continue, en un tube, il convient, dans certains cas, de souder ensemble les bords du tube. Lorsqu'il s'agit d'empaqueter un seul objet, de dimensions relativement faibles, le rabattement des bords de la bande l'un sur l'autre, et la fermeture des extrémités du sac que l'on effectue finalement, suffisent à protéger l'objet contre la poussière, les souillures et même, dans une certaine mesure, à le mettre entièrement à l'abri de l'action de l'air atmosphérique. Toutefois, lorsqu'il s'a- git d'empaqueter un certain nombre d'objets qui peuvent se déplacer à l'intérieur du sac, il faut que les bords de celui- ci soient soudés.
Ce résultat peut être obtenu très facilement, dans le cas où- il est fait usage de cellulose régénérée ou autre matière d'emballage analogue, au moyen d'une roue chauf- fée telle que celle qui est représentée en I (ou I') sur la figure 2. Cette roue est pourvue de préférence d'un fil de ré- sistance ordinaire traversé par un courant qui est convenable- ment réglé afin de maintenir la périphérie de la roue à la tem- pérature voulue pour assurer la soudure. La périphérie présente de préférence des nervures ou côtes circonférentielles 30 qui pénètrent dans la matière d'empaquetage. La partie inférieure du tube conformateur intérieur 24 peut présenter les rainures 31 correspondant à ces nervures, comme on le voit sur la fi- gure 2. Des indentations sont ainsi formées sur le joint laté- ral du tube, ce qui facilite la soudure de celui-ci.
Les fils électriques reliés-aux roues I, I' ne sont pas représentés,
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mais les bornes sont indiquées en 32 et 33.
On remarquera que chacune des roues I et I' est montée sur un arbre 34 porté par une boîte de connexions élec- triques 35 reliées à un moyeu rotatif 36 lui-même monté, de manière à pouvoir tourner, sur un arbre fixe 37. L'arbre 37 est entouré d'un ressort 38 dont une extrémité est reliée au moyeu 36 et l'autre extrémité à l'arbre 37, par l'intermédiaire d'un collier 39. Ce ressort est placé sous tension, de sorte que la roue effectuant la soudure est appliquée élastiquement contre le tube, partiellement achevé, de matière d'empaquetage et exerce une pression définie sur les bords latéraux de ce der- nier, comme il a été décrit précédemment.
Etant donné qu'on peut régler la tension du ressort en déplaçant angulairement le collier 39, on peut facilement obtenir le degré exact de pression qui convient pour assurer les meilleurs résultats au point de vue de la soudure.
On remarquera également que ce montage des roues telles que I et I' permet à l'ensemble de la roue d'osciller autour de la position de la roue I' (figure 2), ce qui permet d'inspecter, de réaménager ou d'enlever, en cas d'accident ou de dérangement, le tube de matière d'emballage. Sur la figure 2, la roue I, située à gauche de la machine, est représentée en position de fonctionnement.
Le tube de matière d'emballage ou d'empaquetage étant ainsi formé avec ou sans soudure latérale, est tiré de haut en bas sous la base du tube conformateur intérieur 24, l'extrémi- té inférieure du tube étant maintenue prête à être fermée pour former le fond du sac. Dès que le sac tubulaire est fermé en- tièrement ou partiellement, l'empaquetage est prêt à recevoir son contenu. Il va de soi qu'il n'est pas absolument nécessaire à ce moment que la soudure du fond de l'empaquetage soit com- plètement achevée. Il suffit que les extrémités soient rappro-
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chées l'une de l'autre d'une quantité suffisante pour empêcher le contenu de s'échapper par le fond de l'empaquetage.
Il est préférable toutefois,d'agencer la machine de manière à fermer la partie du tube qui sort du conformateur et à achever soit totalement, soit partiellement à la fermeture hermétique avant l'introduction du contenu.
Le mécanisme permettant de réaliser la fermeture de l'extrémité du paquet qui peut en constituer le fond, peut présenter diverses formes, mais il est préférable d'adopter celle qui est représentée. Ce mécanisme comprend, d'une manière générale, un dispositif de serrage qui est représenté dans son ensemble en J et qui, lorsqu'il est fait usage d'une matière d'empaquetage appropriée à la fermeture par la chaleur, com- prend deux pinces pourvues de matrices de fermeture chauffées lesquelles sont destinées à être rapprochées l'une de l'autre de manière à pincer le sac alors qu'il est encore attaché au corps du tube, au voisinage de l'extrémité intérieure du tube conformateur intérieur 24. Cette position est représentée en élévation de face sur la figure 2, en profil sur la figure 3 et en coupe verticale sur la figure 4.
Ce dispositif comprend de préférence une barre antérieure 40 et une barre postérieure 41, laquelle porte deux goujons allongés 42, 43, qui traversent des trous 44,45 ménagés dans la barre antérieure, des ressorts 46, 47 entourant ces goujons et étant maintenus entre des écrous 48,49 situés aux extrémités des goujons d'une part, et des épaulements formés sur la barre antérieure autour des trous 44, 45 d'autre part, comme cela est indiqué en 50,51. Les res- sorts ont donc pour effet de rapprocher les barres l'une de l'autre avec une force réglable de manière qu'elles compriment correctement le tube constituant le sac. On remarquera en exa- minant les figures 8 et 9 que chacune des barres porte vissées,
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deux matrices de chauffage 52, 53, chaque élément étant évidé pour recevoir un corps de chauffe électrique 54,55.
Les barres 40,41 sont montées sur des tiges 57, 58 (figure 1) et peuvent se rapprocher et s'éloigner l'une de l'autre du fait qu'elles sont maintenues entre des colliers à brides 59,60 fixés sur les tiges 57 ou 58 (figure 4). A cet effet, les extrémités des barres présentent des faces de con- tact courbes qui sont représentées en 61,62 sur la figure 8.
La tension des ressorts 46, 47 est suffisante pour maintenir les barres en position et leur permettre de se rapprocher et de s'éloigner l'une de l'autre sans s'échapper des colliers 59, 60. Cette construction permet également aux tiges 57, 58 de tourner sans déranger le dispositif de serrage, permettant ainsi d'utiliser ces tiges comme des arbres, dans des buts qui vont être décrits.
Le mécanisme servant à ouvriretàfermer les barres de serrage est représenté sur les figures 4, 8 et 9. Comme on le voit sur ces figures, les parties intérieures courbes des extrémités des barres sont évidées, de manière à contenir un levier à deux bras 63 formant came, claveté sur l'arbre 57.
Le levier 63 porte de préférence à chaque extrémité un galet antifriction 64 qui vient en contact avec les surfaces inté- rieures évidées, en forme de came, des barres de serrage, afin d'ouvrir celles-ci et de les guider dans leur mouvement de fermeture lorsque l'arbre 57 tourne, La figure 4 montre la position qu'occupe le levier 63 -lorsque les pinces sont sépa- rées, comme il est indiqué également sur la figure 9; la posi- tion de fermeture des pinces, laquelle correspond à la position des éléments chauffants au moment de la fermeture hermétique du fond du tube est représentée sur la figure 8.
Le mécanisme d'ouverture et de fermeture des pinces
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sous l'effet de la rotation des arbres 57, 58 est représenté figures 1, 3 et 12. En examinant ces figures, on remarquera que le socle A de la machine est muni de supports 66, 67 des- tinés à constituer des paliers pour un arbre 68 portant une came à rainure 69. L'arbre à came 68 reçoit sa commande de toute manière convenable, en synchronisme avec le reste de la machine.
La came 69 présente une rainure 71 qui est représentée en poin- tillé sur la figure 1 et dans laquelle est monté un galet 72 relié par une bielle fourchue 73 au petit bras d'un levier coudé pivotant dans un palier 75 de la table B. La came a un mouvement tel qu'elle communique à la bielle 73, dans le sens vertical, un mouvement de va-et-vient qui, transmis par l'in- termédiaire du levier coudé, assure le mouvement de va-et-vient horizontal d'une longue crémaillère 77. Cette crémaillère 77, qui est représentée sur la figure 1, est disposée transversa- lement à l'avant de la machine et est maintenue dans des gui- des convenables 78, comme on le voit figure 3.
Sur chacun des arbres 57, 58, sont calés des pignons allongés 80, 81, respec- tivement, ces deux pignons engrenant avec la crémaillère 77, de telle sorte que lorsque celle-ci exécute son mouvement de va-et-vient, les arbres 57, 58 font environ un quart de tour dans chaque sens. Cette rotation partielle des arbres assure le déplacement du levier à came 63 sur un arc de 90 degrés en- viron, pour aller de la position de la figure 8 à la position de la figure 9 et ouvrir ainsi les barres de serrage J, à la fin de chaque mouvement de fermeture de ces dernières.
Jusqu'à présent les pinces J et le mécanisme combi- né avec ces dernières ont été décrits comme constituant un dispositif de fermeture ou de soudure du tube pour en former un fond de sac. Lorsque les articles à empaqueter ont été in- troduits dans ces sacs, il devient naturellement nécessaire de
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réaliser une fermeture quelconque au sommet. L'invention pré- voit tout dispositif convenable permettant d'obtenir ce ré- sultat, mais le mécanisme de beaucoup le plus simple est celui qui est représenté sur les dessins annexés dans lesquels la pince agit non seulement comme organe de fermeture du fond, mais encore comme organe de fermeture de la partie supérieure.
Lorsqu'il est fait usage pour l'empaquetage d'une matière qui peut se souder à elle-même par application de la chaleur,ce résultat peut être obtenu par réglage des largeurs verticales des matrices de fermeture 52 et 53 de manière que celles-ci ferment une partie du tube d'une largeur suffisante pour per- mettre au sac rempli d'être séparé du tube dans cette partie fermée et soudée, le sommet du tube inférieur étant fermé et un fond fermé étant réalisé sur le tube qui vient immédiate- ment au-dessus. Les largeurs des matrices de fermeture sont convenablement représentées fig. 20 à laquelle on se référera plus loin lors de la description du réglage de la machine et du mode général de fonctionnement.
On a dit précédemment que le simple fait de tirer de haut en bas les tubes formant sacs, dans le conformateur suffisait pour continuer la formation des tubes. L'opération qui consiste à abaisser les tubes dans le but d'amener une nouvelle section de tube dans les positions de remplissage lorsqu'une section située au-dessous a été remplie et fermée hermétiquement, peut être effectuée à l'aide de tout mécanisme convenable. Toutefois, il est préférable, d'utiliser le méca- nisme qui est représenté sur les dessins et dans lesquels les pinces J constituent le mécanisme de traction, de sorte qu'au- cun mécanisme distinct n'est nécessaire à cet effet.
Cette dis- position présente en outre l'avantage de permettre aux matri- cs de fermeture 52, 53 de rester en contact avec le sac tubu-
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laire plus longtemps que cela serait possible si ces matrices se rapprochaient simplement pour fermer ou sceller le tube et s'ouvraient pour le laisser passer.
Ce résultat particulier est obtenu en faisant aller et venir la pince J verticalement de telle sorte qu'après avoir saisi les tubes, au moment où elleoccupe sa position la plus élevée,elle tire ces tubes de haut en bas dans la mesure voulue pour que les parties des tubes qui se trouvent au-dessus de la pince soient amenées en position convenable pour recevoir une nouvelle charge de matière fermant ainsi le haut du tube infé- rieur et le fond de tube supérieur. Après ce mouvement d'avan- cement de la bride les leviers à came 63 entrent en jeu afin d'ouvrir la pince qui se soulève alors pour venir dans sa position supérieure et la suite des opérations se renouvelle.
Un mécanisme convenable pour assurer ce mouvement est représenté figure 1. Dans ce mécanisme les extrémités des deux arbres 57, 58 tourillonnent dans une traverse 90 qui est montée, à son tour, au sommet d'une tige 91 qui est animée d'un mouvement de va-et-vient et qui traverse dans des paliers la table B et le socle A. Un mouvement vertical de va-et-vient est transmis à la tige 91 par un levier coudé 92 pivotant dans des paliers 93 sous l'àction d'une bielle 94 qui, de son côté, reçoit sa commande d'une came 95 dont l'arbre 96 tourne dans des paliers 97, comme il est représenté sur les fig. 3, 4 et 22. La came est pourvue du galet usuel 98 cheminant dans la rainure habituelle 99. L'arbre 96 peut être entraîné en syn- chronisme avec le reste de la machine.
On remarquera que quelle que soit la position de la traverse 90, les arbres 57 et 58 restent en relation avec la crémaillère 77 grâce aux roues dentées allongées 80 et 81 qui restent en prise avec la crémaillère quelle que soit la position
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de la traverse. Ceci assure évidemment le fonctionnement cor- rect de la pince qui se ferme lorsque cette traverse est arri- vée au sommet de sa course. La pince reste fermée pendant le mouvement de descente, s'ouvre à fin de course descendante et reste ouverte jusqu'à ce qu'elle atteigne de nouveau le sommet avant de se refermer pour une nouvelle opération de serrage.
Il est évident qu'on peut modifier le mouvement d'ou- verture et de fermeture de la pince, soit en changeant la came 71, soit en modifiant la longueur de l'un quelconque des bras du levier coudé 74. On peut régler les positions supérieure et inférieure de la pince, soit en modifiant la position du collier 100 sur lequel agit le levier coudé 92, soit en modi- fiant le levier à came ou en déplaçant le point où la bielle 94 est raccordée à ce levier.
La machine, telle qu'elle est décrite jusqu'à pré- sent, produit une série de sacs ou poches reliés les uns aux autres et contenant les articles que l'on veut empaqueter et, dans certaines applications, c'est de cette façon que fonc- tionnera la machine. Certains articles, tels que des tablettes, des pilules ou articles analogues, sont livrés de préférence sous la forme d'une longue bande, chaque tablette étant sépa- rée des tablettes voisines, par exemple par un joint fermé. La machine peut également être utilisée pour délivrer des paquets individuels ou débités à la main, toutefois l'invention offre un mécanisme distributeur perfectionné, combiné d'une façon particulière avec le reste de la machine, de manière à rendre cette machine entièrement automatique.
Mais il est bien évident que ce mécanisme de distribution pourrait être appliqué à toute autre machine.
Si on se réfère maintenant à la figure 20, qui mon- tre le cours de l'opération d'empaquetage le plus avantageux depuis l'endroit où la matière servant à l'empaquetage
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est transformée en tubes, en descendant jusqu'au point où le paquet ou sac est complètement rempli et séparé d'un autre paquet, on verra que cette figure montre une partie de la bande tubulaire G entourant le tube intérieur 24 du conformateur ou gabarit. Les extrémités des organes de fermeture 52, 53 sont partiellement représentées.La figure 20 montre la phase de l'o- pération ou.les organes de fermeture considérés ont été rappro- chés en vue de fermer hermétiquement le fond d'un nouveau sac X en cours de fabrication, le contenu ayant été distribué à l'intérieur du sac par le tube 24.
Le paquet Xl formé immédia- tement avant se trouve à cet endroit, également en cours de fermeture sous l'action des organes 52, 53; les paquets X2 et X3 fabriqués immédiatement avant sont encore reliés à la série de sacs ; le couteau K est représenté, au moment de la séparation d'un autre sac X4 situé encore plus bas. Il va de soi que l'invention prévoit la disposition d'un couteau au milieu des organes de fermeture ainsi que.la séparation du sac Xl qui est en même temps fermé à sa partie supérieure; il rentre égale- ment dans le cadre de l'invention de trancher le sac X2 ou de le séparer de la série en faisant agir les couteaux entre les paquets X1 et X2.
Toutefois, il est préférable, lorsqu'il s'a- git de sacs de très petites dimensions, de séparer le sac au moment où celui-ci se trouve dans la position de X4 et il va de soi que ce mécanisme de sectionnement peut être appliqué à n'importe quelle autre machine.
Dans la disposition qui est représentée sur les figures 1 et 3, l'emplacement général des couteaux est dé- signé par K. Les détails du mécanisme de commande des cou- teaux sont représentés figures 9, 14 et 15. Dans ces figu- res, le couteau supérieur est désigné par 110 et le cou- teau inférieur, par 111. Le couteau inférieur ( comme ,on le voit figure 15a) présente deux parties légèrement
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inclinées en sens contraire, de sorte qu'au moment où il passe sous le couteau supérieur, un léger cisaillement se produit.
Le couteau supérieur affecte un peu aussi la forme d'un V (comme on le voit fig. 15), mais il est perpendiculaire au couteau inférieur, de sorte qu'en fait, le couteau supérieur s'élève pendant la course correspondant au sectionnement, à l'encontre de l'action des ressorts 110a convenablement logés dans le support 110b du couteau supérieur. Les couteaux sont reliés en leur milieu à leur mécanisme de commande et les deux extrémités saillantes sont destinées à trancher les deux sacs.
Un tel sac est représenté fig. 20, au moment où il est coupé.
On peut utiliser n'importe quel mécanisme de commande convena- ble, mais celui qui est représenté comporte deux crémaillères coulissantes 112, 113 montées dans une glissière 114 fixée sur une console 115, comme on le voit figure 1. Chacune des crémaillères est entraînée par un pignon 116, (fig. 8 et 9) qui est placé entre ces crémaillères et qui sert à faire mou- voir les couteaux dans des directions opposées d'une part pour les séparer et permettre la descente des sacs remplis et d'au- tre part, pour les fermer et détacher les sacs. Le mécanisme de commande des couteaux est particulièrement représenté fi- gures 1, 3 et 14.
La crémaillère 77, qui entra±ne les pinces de fermeture, transmet le mouvement au pignon 117 qui, à son tour,*est en prise avec un pignon analogue 118, calé sur un arbre 119 portant vers son milieu le pignon 116, comme il est représenté en pointillé fig. 14 et en plan, fig. 8 et 9.
Les dimensions des pignons sont calculées de telle manière que les mouvements de va-et-vient de la crémaillère 77 assurentles mouvements nécessaires d'ouverture et de fermeture des cou- teaux, ces mouvements étant avantageusement déterminés de manière à fermer et à trancher le.sac en même temps que s'ef-
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fectue le serrage du tube de matière d'empaquetage par la pince J. Dans certains cas, il est avantageux de disposer un organe stabilisateur sur la file de sacs reliés les uns aux autres pendant que ceux-ci sont séparés par sectionnement et un mode de réalisation de ce stabilisateur est représenté figures 14 à 17. Pour plus de clarté ce mécanisme particulier a été supprimé sur les figures 1 à 3.
Ce mécanisme comprend deux pinces destinées à sai- sir la file de sacs non détachés à l'endroit situé entre les sacs X2, X3, fig. 20. Les deux pinces ou organes de serrage sont désignés par 120 et 120' et par 121 et 121' sur la fig.16.
Ces pinces comprennent simplement des étriers 122 (fig. 18) destinés à être fixés sur des plaques 123, 124 au moyen de boulons 127, 128 et garnis chacun d'un morceau de caoutchouc 125. Ces organes de serrage sont normalement maintenus assem- blés par deux boulons 127a, 128a qui les traversent complète- ment et qui sont pourvus de ressorts 129, 130 qui tendent nor- malement à maintenir les pinces pressées l'une contre l'autre de façon réglable, le réglage étant obtenu au moyen des res- sorts dont on peut faire varier la tension.
Dans le but de séparer les pinces et de les maintenir écartées pendant que les sacs qui sont encore reliés passent entre celles-ci, on prévoit un levier à came 131 qui agit dans une ouverture ménagée dans chaque plaque des organes de serrage et qui com- prend des galets 132, 133 agissant, respectivement, sur des butées 134 et 135 solidaires des plaques de serrage 123 et 124. Les deux positions de la pince sont représentées figures 16 et 17. Sur la figure 16, la pince est représentée dans la position de fermeture et sur la figure 17, dans la position d'ouverture.
On peut utiliser tout dispositif convenable pour ac-
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tionner la pince. Dans le mode de construction représenté, le levier à came 131 est monté directement à l'extrémité su- périeure de l'arbre 119, de sorte que, le mouvement d'oscilla- tion de cet arbre dû à l'action de la crémaillère 77 (par l'in- termédiaire des pignons 117, 118) fait osciller également avec lui ce levier à came. Le déplacement total du levier à came, dans le mode de construction représenté, est d'environ 90 de- grés, mais ce déplacement n'est pas utilisé en entier pendant le fonctionnement de ce levier.
La fig. 17 le montre à fin de course de son déplacement dans le sens contraire de celui du mouvement des aiguilles d'une montre, au moment de l'ouverture des organes de serrage et la figure 16 le montre à fin de cour- se de son déplacement dans le sens des aiguilles d'une montre, au moment de la fermeture de ces organes de serrage, mais en partant de la position de la fig. 16, le levier à came conti- nue à se déplacer dans le sens des aiguilles d'une montre pour effectuer un déplacement angulaire d'environ 70 . Ce dernier mouvement n'est pas actif et il en est de même de son mouve- ment de retour, jusqu'au moment où ce levier vient en contact avec les butées 134, 135. Pendant ce déplacement libre, les organes de serrage sont fermés.
Il est préférable de limiter les déplacements respectifs des plaques 123, 124, par exemple à l'aide de goujons ou boulons 137, 138, fixés sur une plaque de support fixe 140, les plaques formant came, présentant des fentes convenables 139, 139' pour le passage des boulons. Les deux plaques de serrage 123 et 124 sont montées sur la plaque fixe 140 montée elle-même sur des montants convenables 141, comme on le voit sur la fig. 14.
On comprendra que cette pince de ser:age, en saisis- sant l'ensemble de sacs non séparés de la file, au-dessous du sac X2, augmente la stabilité du paquet X3, permettant ainsi
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un fonctionnement plus sur des couteaux.
La fig. 21 montre le fonctionnement d'une telle machine qui ne comporte pas de pinces de serrage. Dans ce cas, les couteaux K coupent ou séparent le sac X3.
Avec une machine réalisée comme il a été décrit jusqu'à présent, un ouvrier serait naturellement à même de faire tomber à la main,les articles à empaqueter le long des tubes 24 à chaque fois que les pinces 52, 53 exécutant la fer- meture des extrémités sont manoeuvrées. Il serait également possible d'adopter toute forme convenable d'appareil de mesure ou de balance dans le but d'introduire au moment opportun des quantités égales d'articles dans les tubes d'empaquetage.
Il est préférable toutefois d'adopter le distribu- teur automatique qui est représenté sur les dessins annexés.
Dans ce mode de réalisation, la machine comporte un plateau 200 disposé sur les extrémités supérieures des montants laté- raux D (fig. 1 et 3). Ce plateau sert de palier de support aux arbres 57, 58 aux tubes conformateurs intérieurs 24, 24 (fig. 2) et aux tiges de support 37, 37 des organes de fermeture laté- raux I, l'ainsi qu'à d'autres organes du mécanisme.
Le dispositif d'alimentation ou distributeur M qui va maintenant être décrit est monté sur le plateau 200.
On remarquera que les tubes conformateurs intérieurs 24 (fig. 3, 5 et 6) traversent le plateau supérieur 200 et sont ouverts à leur partie supérieure pour former le canal d'a- limentation en matières conduisant au tube servant à la confec- tion des sacs.
Le distributeur M, dans le type de machine double qui est représenté, comprend, dans un mode de,réalisation préféré, deux disques de mesure et d'alimentation Ml, M2, qui sont re- présentés en plan sur la figure 6. La figure 5 est une coupe
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par 5-5 de la figure 6. Chacun des disques d'alimentation Ml, M2 est monté de manière à pouvoir tourner dans un plan horizontal et est fixé à l'extrémité su- périeure d'un arbre 201 ou 202. Ces arbres sont montés, dans des paliers, sur le plateau 200 et sont entraînés de façon in- termittente comme il va être décrit ci-dessous. Chaque disque d'alimentation porte un nombre convenable de tubes de distri- bution et de mesure 203, dont les extrémités inférieures sont presque au contact d'une table de distribution 204 qui est fixe sur le plateau 200.
Les extrémités supérieures de ces tubes sont également ouvertes et sont partiellement entourées de couronnes 205,206 qui, avec les parois latérales 207,208 (fig. 6) forment une boite destinée à contenir les articles à livrer. Au-dessus de cette boite, se trouve un entonnoir qui reçoit les articles venant d'une source convenàble quelconque.
Dans les conditions normales, le réservoir ainsi formé est partiellement rempli d'articles à livrer. hes bords supérieurs des disques Ml, M2 sont entretoisés par un plateau fixe 211 (fig. 6) de manière à empêcher les articles à livrer de tomber autour des disques.
D'une manière générale, chacun des tubes est destiné à être rempli par les articles qui se trouvent au-dessus d'eux dans le réservoir 25 pendant que celui-ci effectue son dépla- cement circulaire et lorsqu'il atteint la position de distri- bution au-dessus du tube 24 (voir la partie de droite de la fig. 5), il laisse écouler sa charge sous l'action de la pe- santeur, dans le tube 24.
Lorsqu'il s'agit de menus articles, tels que certains genres de bonbons, ceux-ci ont tendance à obstruer les extré- mités supérieures des tubes 203, lesquels ne peuvent plus, soit contenir toute la charge mesurée lorsqu'ils arrivent à la posi-
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tion de distribution, soit laisser écouler complètement leur contenu; les deux inconvénients peuvent même se produire simul- tanément. Ceci est dû probablement au poids ou à la pression des éléments de la matière à distribuer se trouvant au-dessus des tubes dans la boite ou trémie d'alimentation.
La présente invention comporte un perfectionnement apporté à ce genre de mécanisme d'alimentation et consistant à faire remplir les tubes par ce distributeur sans exercer de pression au moment du remplissage. En d'autres termes, lors- qu'un tube s'est vidé de son contenu à l'endroit voulu, les articles à distribuer peuvent être versés dans le tube sans pression. Chacun des tubes est rempli avantageusement avant son passage sous la masse principale du contenu de la trémie d'alimentation. Ce résultat est obtenu de préférence en adop- tant la disposition représentée sur les dessins dans laquelle on a réalisé une sorte de barrière, sous la forme d'un balai 212 ou 213, disposé en regard de chaque disque d'alimentation.
Ce balai ne s'étend pas en travers de la totalité du disque, mais présente des dimensions telles qu'un espace 214 ou 215 subsiste entre l'extrémité du balai et la couronne 205 ou 206 qui l'entoure: Les soies du balai vont, dans chaque cas, jusqu'à proximité de la partie supérieure du disque, de manière à lais- ser le milieu de la botte ou trémie d'alimentation, du côté distribution, libre de toute matière, empêchant ainsi que la quantité de matière distribuée soit supérieure à celle que peut contenir le tube 203 qui se trouve en position voulue pour être chargé. Cette opération est facilitée par les plaques 214a, 215a.
En se référant aux figures 5 et 6, on remarquera que le disque de droite occupe la position dans laquelle un de ses tubes 203 est en regard du tube 24, ce tube 203 s'étant vidé de
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son contenu. Le tube 203 qui vient immédiatement après est complètement chargé, de sorte que, pendant le mouvement d'a- vance suivant du disque d'alimentation Ml, le tube en question soit amené à la position de déchargement. Dans l'intervalle, le tube d'alimentation qui s'est vidé préalablement s'est avan- cé et commence à recevoir quelques uns des bonbons en vrac qui ont traversé l'espace 214. Ce bonbon, n'est, à proprement par- ler, soumis à l'action d'aucune pression ou d'aucun poids et tombe facilement au fond du tube.
Lorsque le disque considéré a effectué un déplacement supplémentaire, le tube 203 est pres- que rempli ou l'est même complètement, de sorte que, lorsqu'il se déplace au-dessous de la masse de matière contenue dans la trémie d'alimentation, il se trouve déjà rempli et ne peut être obstrué ou engorgé de quelque manière que ce soit. En même temps, la construction est telle qu'aucun excèdent dangereux de bonbons ou d'autres objets ne peut traverser l'espace 214, l'écoulement depuis la trémie se faisant latéralement vers l'ex- térieur, le long de la partie supérieure du disque et étant réglé automatiquement lorsque l'espace ou chambre 214 présente des dimensions appropriées.
Un mouvement intermittent convenable peut être impri- mé aux deux disques d'alimentation de façon à amener pas à pas chacun des tubes 203 au-dessus du tuyau d'alimentation 24. Le dispositif de commande qui est représenté sur les dessins com- prend un arbre vertical principal 220, qui est représenté dans la partie centrale de la figure 1 et que l'on voit figure 2. Cet arbre est entraîné à sa partie inférieure, par un levier à ro- chet 221, comme on le voit clairement fig. 19. Ce levier pivote sur l'arbre et porte, à son extrémité, un cliquet 222 coopérant avec une roue à rochet 223 calée sur l'arbre en vue de commu- niquer un mouvement intermittent à ce dernier lorsque le levier
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221 pivote.
Un cliquet 224 est monté sur une partie fixe de la machine., agit sur le même rochet 223 et empêche l'arbre de tourner en sens contraire lorsque le cliquet 222 n'agit pas.
L'extrémité 225 du levier 221 pénètre dans un étrier 226 animé d'un mouvement de va-et-vient -et monté sur un levier oscil- lant 227. Ce levier 227 est clairement représenté sur la par- tie inférieure de la figure 3; il oscille autour d'un axe fixe 226 et est entraîné par une manivelle 229, montée sur l'arbre 96, par l'intermédiaire d'une bielle 230 qui relie la manivelle à un pivot réglable 231 maintenu dans un évidement
232 du levier 227. Dans ces conditions, l'arbre 220 effectue un déplacement angulaire déterminé vers l'avant à chaque révo- lution complète de l'arbre 96, les mouvements de l'arbre 220 étant aussi intermittents.
Comme on le voit sur la figure 2, ces mouvements intermittents de l'arbre 220 sont transmis aux arbres 201 et 202 par un train d'engrenages qui comprend une grande roue dentée 235 calée sur l'arbre 220 et placée d'une part directement en prise avec un pignon 236 calé sur l'extré- mité inférieure de l'arbre 201 qui entraîne le distributeur de droite Ml et, d'autre part, indirectement en prise par l'in- termédiaire d'une roue dentée 237 (figure 7), avec un pignon
238 solidaire de l'arbre 202.
Cette liaison indirecte a pour but d'inverser le sens de rotation du disque d'alimentation
M2 car la pratique a démontré qu'avec une alimentation commune à deux disques séparés (comme celle qui est assurée par la botte d'alimentation et la trémie) on se heurte, lorsque les deux disques tournent dans le même sens, à des inconvénients qui sont supprimés si on inverse le sens de rotation de ces dis- ques.
Il arrive parfois, lorsqu'il s'agit d'empaqueter des articles particuliers, tels que des noisettes recouvertes de
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chocolat ou autres bonbons analogues, que ces articles adhè- rent dans une certaine mesure aux tubes d'alimentation 203 et que ces tubes s'engorgent légèrement. On a constaté qu'on pouvait supprimer cet inconvénient en frappant d'un ou plu- sieurs coups le tube 203 au moment où celui-ci se trouve à peu près dans la position de distribution. Sur les figures 1, 23 et 24, on a représenté un dispositif simple permettant d'obte- nir ce résultat. Ces figures montrent un ou plusieurs marteaux 240 qui peuvent être en bois ou autre matière convenable. Ces marteaux peuvent pivoter sur un axe commun 242 et sont pourvus de ressorts 243 fixés à une extrémité sur un pivot commun 244.
Du fait qu'ils sont sollicités par les ressorts dans un sens opposé au sens de rotation des disques d'alimentation et qu'ils sont de longueur voulue pour venir au contact des dif- férents tubes d'alimentation 203, on voit qu'à mesure que les disques tournent, ces marteaux sont déplacés vers l'extérieur par un des tubes d'alimentation jusqu'à ce qu'ils s'échappent de ce tube, puis ils frappent sur le tube qui vient immédia- tement après un coup dont la force est déterminée par la ten- sion des ressorts 245. On peut régler avec précision le moment où les coups sont portés en donnant simplement aux marteaux une longueur variable.
Il s'est révélé que les meilleurs ré- sultats étaient obtenus lorsque le coup final est donné juste au moment oû le tube 203 arrive dans sa position de distribu- tion; un ou plusieurs coups supplémentaires peuvent être donnés un peu avant que cette position soit atteinte.
Le mode de construction de la machine qui vient d'ê- tre décrite, présente encore certaines caractéristiques avan- tageuses que l'on va décrire.
Les roues I, I' (figure 2) qui réalisât la fermeture par soudure étant destinées à tourner continuellement dans le
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même sens reçoivent de préférence du courant électrique par l'intermédiaire de bagues de contact dont les détails ne sont pas représentés, mais qui sont logées dans une boîte de con- nexions 35 de manière à pouvoir osciller avec la roue.
Les matrices de fermeture 52, 53 permettant de souder les fonds des sacs peuvent comporter des rainures et des nervures alternées. On a constaté toutefois qu'on pouvait réaliser une fermeture du sac d'une très bonne herméticité en formant des évidements distincts sur une matrice et des sail- lies correspondantes sur l'autre matrice. Ces évidements peu- vent être de faible profondeur et présenter toute forme vou- lue. Cette découverte a permis d'utiliser la partie extrême fermée des sacs, pour recevoir, d'une manière convenable, l'impression de caractères indiquant le nom du fabricant, le poids du contenu ou toute autre inscription. Quand ceci est réalisé, la fermeture est suffisamment robuste pour que les cannelures puissent être réduites au minimum ou même suppri- mées.
La figure 25 montre la face d'une matrice de ce gen- re et la figure 26 montre une vue.de profil des deux matrices.
Les évidements sont indiqués en 253 et les saillies en 254.
Dans toute la machine, des mesures ont été prises pour assurer un réglage précis des organes comme par exemple les consoles et les coulisseaux 260-261 (figure 2) pour régler la position des conformateurs ou gabarits. Il s'agit là en ma- jeure partie d'expédients d'usage courant.
Tous les organes de la machine, sont évidemment en- traînés en synchronisme. Le mécanisme servant à actionner im- médiatement chaque organe a déjà été décrit, mais la figure 22 montre le moteur principal relié, par une chaîne, au pignon à chaîne 271 lequel est relié, par un embrayage à friction con-
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venable 272, à l'arbre principal de commande 96 qui, à son tour, entraine l'arbre 68 au moyen de pignons d'angle. La came à rai- nure 95 est montée directement sur l'arbre principal de comman- de. L'embrayage à friction 272 est commandé à l'aide d'un le- vier 274 situé sur le devant de la machine et faisant tourner l'arbre oscillant 275 auquel est relié un levier de débrayage 276.
Les sacs peuvent être définitivement expulsés de la machi- ne par tout moyen convenable, par exemple par deux couloirs de distribution dont l'un 280, est représenté sur la figure 1, l'autre n'étant pas dessiné de manière à laisser voir les orga- nes qui se trouvent au-dessous.
Le fonctionnement de la machine a certainement été décrit d'une façon suffisante dans la description qui précède, mais il peut se résumer de la façon suivante:
La bande G de matière d'empaquetage venant de la bo- bine 10 est amenée, par l'intermédiaire de ses guides, au des- sus du conformateur ou gabarit H sur lequel elle est convertie en un tube, la soudure latérale ou longitudinale étant réalisée par un ou des organes rotatifs de fermeture I ou I'.
En admet- tant que la machine ait été amenée au point où elle fonctionne à plein rendement, les pinces 52, 53 assurant la soudure des extrémités ou fonds, et supposées être dans leur position su- périeure, commencent à fermer le fond d'un sac en partie formé X (figure 20) qui, en même temps, a été rempli d'une quantité déterminée de bonbons ou articles analogues, par suite de l'in- troduction du contenu d'un des tubes 203 du mécanisme d'ali- mentation dans le tube 24. Au-dessous du sac X, se trouve un sac fermé X1 et au-dessous de celui-ci, encore un autre sac X2 rempli et fermé. Au-dessous de ce sac X2 se trouve un troisiè- me sac rempli et fermé X3, sacs qui sont tous reliés ensem- ble par leurs parties extrêmes fermées.
Les griffes 122 sai- sissent la partie fermée entre les sacs X2 et X3 et les cou-
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teaux 'Sont ensuite rappelés, les griffes s'ouvrent et la pince assurant la fermeture des fonds tire l'ensemble vers le bas d'une quantité égale à la hauteur du sac. Ce mouvement forme une nou- velle partie de tube et achève l'opération de soudure ou de fer- meture hermétique dans le cas où celle-ci n'aurait pas déjà été effectuée.
Les griffes se ressenent alors autour de la partie fermée reliant les sacs Xl et X2 et tiennent solidement l'ensem- ble pendant que les pinces lâchent la partie fermée comprise en- tre les sacs X et Xl et se soulèvent pour prendre leur nouvelle position au-dessus du sac X qui vient d'être partiellement for- mé, pour achever la fermeture de la partie supérieure de ce sac et la fermeture de la partie inférieure du sac nouvellement for- mé. Les couteaux peuvent avantageusement fonctionner pendant cet- te période. Les griffes maintenant le tout jusqu'à ce que les pinces de fermeture saisissent fermement le tube, après quoi elles s'ouvrent et le cycle recommence.
Si l'on réalise un sac chargé présentant un poids suf- fisant, les griffes deviennent inutiles, attendu que le poids des différents sacs de l'ensemble suffit à maintenir ces der- niers dans une position verticale. Quand les sacs sont légers, il est préférable d'adopter ces griffes, non pas seulement parce qu'elles maintiennent l'ensemble bien tendu, mais parce qu'elles empêchent le retordage et assurent un meilleur fonctionnement des couteaux. Sur la figure 21, ces griffes sont supprimées.Les figures 1 et 3 montrent la machine sans griffes, mais si on abaisse la glissière 114, on peut y ajouter les griffes.
Il va de soi que des modifications de détail peuvent être apportées à la machine qui vient d'être décrite, sans pour cela sortir du cadre de la présente.invention. Notamment,comme on le comprend les mécanismes de distribution et de sectionne- ment décrits ci-dessus peuvent être appliqués à d'autres machi- nes et en particulier à des machines à empaqueter de systèmes différents.
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STOPPED :
FIRST ARTICLE. - The term of Patent No. 406,497 for: Automatic Packing Machine granted to Transparent-Wrap Machine Corporation to take effect November 27, 1934 is extended by five years.
ART. 2. - The extension is granted subject to payment, in the month of its granting, of the special tax provided for in art. 6 of the aforementioned decree-law of July 8, 1946.
ART. 3. - This decree will be annexed to the title of the patent.
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Automatic packaging machine.
The present invention relates to improvements made to an automatic packaging machine.
It mainly concerns the packaging of one or more small objects, such as candies, taken singly or in bulk. It is, however, suitable for the packaging of all objects of suitable dimensions, mainly objects which can be delivered mechanically or automatically and preferably those which fall under their own weight. Among these objects, we can cite: candies of all kinds, medicines in the dry state, in particular those which are presented in the form of tablets or pills, various foodstuffs such as
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only sugar, salt, coffee, tea, cereals, etc ... and all other articles which are not too bulky and which one wishes to protect by means of some system of empa- flexible packing or packing.
The object of the invention is not to produce a packaging strictly conforming to the shapes of the object; which amounts to saying that the envelope of the packaging is preferably established in any conventional form, such as for example that of an oblong or square container or bag, without taking particular account of the con- turn of the object to be packaged. The general shape of this bag can, however, vary at will.
In order to put the invention into practice, a series of bags is established into which the objects or articles to be packaged are introduced. These bags need not be completely closed, but they should be sufficiently closed to prevent the contents from escaping after filling and before the completion of the packing or packing operation. package.
Briefly, the process involves pulling from a strip of packaging material what may be called a partially completed bag. The bottom of the bag, while still attached to the band, is closed (or closed enough to prevent the article to be introduced from escaping), then this or these article (s) are inserted into the partially completed bag. , generally under the action of gravity, and by measured quantities. The bag is then hermetically sealed or sealed at its top, simultaneously (or shortly thereafter) detached from the web and removed from the machine.
In a preferred embodiment of the invention, the material used for wrapping or wrapping comes from a reel and passes over a shaper or jig which gives it
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gives by bending - a tubular shape; if desired, the side edges which meet, are welded to form a complete tubular part at several points along the bundle. The bottom of this tubular part is hermetically closed; the article to be packaged while falling, passes through the entire tube to the bottom thereof; top of the bag is then preferably closed when it is still attached to the rest of the tube; filled bag still attached, is lowered into the delivery position and detached from the rest of the tube.
The mechanism is preferably arranged so that the closing and pulling devices are combined. Since the pulling operation is used to advance the strip over the tube shaper, no other mechanism is required for this purpose.
The machine which is the object of the present invention is intended to use any suitable material in the form of sheets and more especially of transparent sheets, such as reconstituted cellulose, for example that which resists the action of. oil, or any other transparent or semi-transparent material endowed with the same qualities and hereinafter referred to as "packaging material".
When such material is used, the sealing of the bottom of the top and also, if desired, of the side seal, can be achieved by the application of heat. In the construction shown, the closures are preferably electrically heated by the use of a resistance. It will be understood, however, that the invention provides, in order to assemble the material intended to close the lower and lateral points of the tube, the use of glues, pleats or any other suitable means.
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In certain cases, it may be advantageous to bring the article into the container which has just been described, either by hand or by means of a mechanism controlled by hand; but, in most cases, it is preferable that this article is fed automatically at a time determined in relation to the formation of the bag. By proceeding in this manner, it is possible to obtain a considerable operating speed. The automatic feed device comes in different forms depending on the nature and quantity of the material to be wrapped. For example, depending on the case, an apparatus for measuring a volume, a balance or a counter can be used.
However, in most cases the mechanism used is intended to deliver only one item at a time, for example a candy, but, if it is desired to package a number of small pieces in each envelope or bag, the mechanism may consist of a device intended to measure the quantity of pieces distributed. In the embodiment which is shown in the drawings, the feeding or dispensing mechanism is intended to supply each envelope or bag with a measured quantity of small confectionery items, such as for example chocolate covered hazelnuts, sour candies, or the like, but it is obvious that such a dispensing mechanism can be applied to other machines and in particular to other packaging machines.
The same is true of the severing mechanism which is combined with the machine described and which makes it possible to detach the bags from the strip in which they are formed.
The description which will follow, with reference to the appended drawing, given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented.
Figure 1 is a perspective view showing mainly the front of the machine where the main active members of the mechanism are located and the feed channels of which
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Figure 2 is an elevational and front view, on a larger scale, showing the tube shapers or jigs, the tubes themselves and several packages which are completed and about to be detached.
FIG. 3 is a side view of the left part of the machine shown in FIG. 1 and showing the position of the reel of material used for packaging, a side view of the tube shapers and part of the control mechanism.
Fig. 4 is a detail of Fig. 3 showing the construction of a feed mechanism and of the hermetic closing mechanism of the tops and bottoms of the bags.
Figure 5 is a vertical sectional view of the feed mechanism and adjacent parts.
Figure 6 is a section through 6-6 of Figure 5.
Figure 7 is a section through 7-7 of Figure 5.
Figure 8 is a plan, part in horizontal section of the mechanism for closing the top and bottom and shown as closed or applied around the tubular bag.
FIG. 9 is a view similar to FIG. 8, but showing this same mechanism in the open position.
Figure 10 is a front view, partially cut away, of the tube shaper.
Figure 11 is an axial section through 11-11 of Figure 10.
Figure 12 is a cross section of the tube former taken at 12-12 of Figure 10.
Figure 13 is a cross section through 13-13 of Figure 11.
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FIG. 14 is an elevational view of a detail showing the operation of the cutting mechanism as well as of the gripper system disposed above this cutting mechanism.
FIG. 15 is a view taken perpendicular to the plane of FIG. 14, certain members being shown in section.
Figure 15a is a detail view of the lower knife.
Figure 16 is a top view of the gripper mechanism or gripper system of Figure 14 shown in section through 16-16 of this figure, the cutting knives being omitted.
Figure 17 is a view similar to Figure 16, the parts being shown in the open position.
Figure 18 is a section through 18-18 of Figure 16.
Figure 19 is a detail view showing in horizontal section approximately through 19-19 of Figure 1.
Fig. 20 is a view showing the progressive formation of the bags and the different positions they occupy with respect to the closure clamp, the clamping mechanism and the cutting mechanism when use is made of the clamping mechanism.
Figure 21 is a view analogous to Figure 20 showing the positions occupied when the clamping mechanism is removed.
FIG. 22 is a horizontal section showing the main control members.
Fig. 23 is a horizontal sectional view taken through the feed mechanism and showing the vibrators.
Figure 24 shows a detail of the vibrators.
Figure 25 is a front view of one of the dies
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used in the sealing or hermetic closing operation.
Figure 26 is a partial end view of the two dies.
In the embodiment shown in Figures 1 and 3 of the drawings, it is seen that, in general, the apparatus is mounted on a frame comprising a suitable plinth A and a table B mounted on legs. C so as to be at a certain distance from the plinth or foundation plate.
Uprights D, D constitute the lateral parts of the frame and are mounted on the table B. The uprights carry at their upper part a platform E which supports the feed mechanism and various other parts of the machine.
The frame thus formed can be modified at will as long as the active members are supported in a suitable manner.
The machine which is shown in the drawings is a dual machine, that is, it is set up so as to produce two series of packages simultaneously. In other words, when the machine is running, two tubes making up the bags are constantly formed, filled, sliced and delivered. It is thus possible to manufacture simultaneously any suitable number of tubes, but the double system is preferably adopted, since it allows the advantageous use of a simple control mechanism to actuate each of the two similar parts, which brings simplification. while allowing to double the output of the machine, compared to that of a simple machine.
If we firstly refer to Figure 3, it will be noted that at the rear of the machine there is a spool 10 mounted on a shaft 11 which fits into grooves 12 made in the side uprights. D.
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On this reel 10 is wound a long strip of wrapping or wrapping material of the desired width to form the complete bag. A stabilizing weight 13 which is pivotally mounted presses on this reel and opposes its unwinding. There is a similar reel of packaging material on the opposite side of the machine.
The strip of packaging material G goes down passing over a tension roller 14 mounted between two arms 15 which, to give a suitable tension, are urged by a spring 16, one end of which is attached to a fixed point 17 of the frame, and of which the other end is connected to a lever 18 mounted on the shaft which connects the arms 15. The band G then passes, describing a slight curve, over a fixed roller 19 and from there over a shaper or jig H.
Figures 10 to 13 show that the shaper comprises two arms 21 and 22. In figure 10, the band G rises behind the shaper, then passes over the arms 21, 22 and then descends abruptly, passing over the upper edge of the shaper. shaping tube 23 to penetrate inside thereof. The central part of the strip descends behind the inner shaping tube 24 (which inner tube also constitutes a feed tube for the articles to be packed), the position of this middle part of the strip being indicated at 25. in figure 11. The edges of the strip descend and intersect as can be seen in figure 10.
In this figure, the edge 26 is directed to the right by a guide blade 27 ', while the edge 27 is guided to the left by a guide blade 28. Any suitable type of shaper or jig can be used, as it it is enough that this one is able to transform the strip into a tube in
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which the edges overlap preferably as indicated at 29 in the lower part of figure 10. It should be noted that as long as the tube part thus formed is pulled up and down, the shaper continues to transform the strip into a tube.
As the strip G has thus been continuously transformed into a tube, it is appropriate, in certain cases, to weld the edges of the tube together. When it comes to packaging a single object, of relatively small dimensions, the folding of the edges of the strip one over the other, and the closing of the ends of the bag which is finally carried out, suffices to protect the object against dust, dirt and even, to a certain extent, to protect it entirely from the action of atmospheric air. However, when it comes to packing a number of objects which can move inside the bag, the edges of the bag must be welded.
This result can be obtained very easily, in the case where use is made of regenerated cellulose or other similar packaging material, by means of a heated wheel such as that shown at I (or I '). in FIG. 2. This wheel is preferably provided with an ordinary resistance wire traversed by a current which is suitably regulated in order to maintain the periphery of the wheel at the temperature desired to ensure the weld. The periphery preferably has circumferential ribs or ribs 30 which penetrate the packaging material. The lower part of the inner shaping tube 24 may have the grooves 31 corresponding to these ribs, as seen in Figure 2. Indentations are thus formed on the side joint of the tube, which facilitates the welding of the latter. -this.
The electric wires connected to the wheels I, I 'are not shown,
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but the limits are indicated in 32 and 33.
It will be noted that each of the wheels I and I 'is mounted on a shaft 34 carried by an electrical connection box 35 connected to a rotary hub 36 which is itself mounted so as to be able to turn on a fixed shaft 37. L The shaft 37 is surrounded by a spring 38, one end of which is connected to the hub 36 and the other end to the shaft 37, via a collar 39. This spring is placed under tension, so that the The weld wheel is resiliently pressed against the partially completed tube of packaging material and exerts a defined pressure on the side edges thereof as previously described.
Since the spring tension can be adjusted by angularly moving the collar 39, the exact degree of pressure can easily be achieved which is suitable to ensure the best welding results.
It will also be noted that this mounting of wheels such as I and I 'allows the whole of the wheel to oscillate around the position of the wheel I' (figure 2), which makes it possible to inspect, rearrange or d '' remove the tube of packing material in the event of an accident or malfunction. In Figure 2, the wheel I, located to the left of the machine, is shown in the operating position.
The tube of wrapping or wrapping material being thus formed with or without a side weld, is pulled up and down under the base of the inner shaping tube 24 with the lower end of the tube being held ready to be closed for. form the bottom of the bag. As soon as the tubular bag is completely or partially closed, the packaging is ready to receive its contents. It goes without saying that it is not absolutely necessary at this time that the welding of the bottom of the package be completely completed. It is enough that the ends are close
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enough to prevent the contents from escaping through the bottom of the package.
It is preferable, however, to arrange the machine so as to close the part of the tube which comes out of the shaper and to complete either completely or partially the hermetic closure before the introduction of the contents.
The mechanism for closing the end of the packet which may constitute the bottom thereof, may have various shapes, but it is preferable to adopt the one shown. This mechanism comprises, in general, a clamping device which is shown as a whole in J and which, when use is made of a packaging material suitable for heat sealing, comprises two clamps provided with heated closing dies which are intended to be brought together so as to pinch the bag while it is still attached to the body of the tube, in the vicinity of the inner end of the inner shaping tube 24 This position is shown in front elevation in Figure 2, in profile in Figure 3 and in vertical section in Figure 4.
This device preferably comprises an anterior bar 40 and a posterior bar 41, which carries two elongated studs 42, 43, which pass through holes 44,45 formed in the anterior bar, springs 46, 47 surrounding these studs and being held between nuts 48,49 located at the ends of the studs on the one hand, and of the shoulders formed on the front bar around the holes 44, 45 on the other hand, as indicated at 50,51. The springs therefore have the effect of bringing the bars closer to one another with an adjustable force so that they correctly compress the tube constituting the bag. It will be noted by examining figures 8 and 9 that each of the bolted support bars,
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two heating matrices 52, 53, each element being hollowed out to receive an electric heating body 54, 55.
The bars 40,41 are mounted on rods 57, 58 (figure 1) and can approach and move away from each other because they are held between flanged collars 59,60 fixed on the rods 57 or 58 (figure 4). To this end, the ends of the bars have curved contact faces which are shown at 61, 62 in FIG. 8.
The tension of the springs 46, 47 is sufficient to hold the bars in position and allow them to move in and out of each other without escaping from the collars 59, 60. This construction also allows the rods 57 , 58 to rotate without disturbing the clamping device, thus allowing these rods to be used as shafts, for purposes which will be described.
The mechanism for opening and closing the clamping bars is shown in Figures 4, 8 and 9. As seen in these figures, the curved inner parts of the ends of the bars are recessed, so as to contain a two-armed lever 63 forming cam, keyed on shaft 57.
The lever 63 preferably carries at each end an anti-friction roller 64 which comes into contact with the recessed, cam-shaped inner surfaces of the clamping bars, in order to open the latter and guide them in their movement. closing when the shaft 57 rotates, Figure 4 shows the position occupied by the lever 63 -when the grippers are separated, as also shown in Figure 9; the closed position of the clamps, which corresponds to the position of the heating elements at the moment of the hermetic closing of the bottom of the tube is shown in figure 8.
The mechanism for opening and closing the grippers
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under the effect of the rotation of the shafts 57, 58 is shown in figures 1, 3 and 12. By examining these figures, it will be noted that the base A of the machine is provided with supports 66, 67 intended to constitute bearings for a shaft 68 carrying a grooved cam 69. The camshaft 68 receives its control in any suitable manner, in synchronism with the rest of the machine.
The cam 69 has a groove 71 which is shown in dotted lines in FIG. 1 and in which is mounted a roller 72 connected by a forked connecting rod 73 to the small arm of an angled lever pivoting in a bearing 75 of the table B. The cam has a movement such that it communicates to the connecting rod 73, in the vertical direction, a reciprocating movement which, transmitted by the intermediary of the angled lever, ensures the reciprocating movement. horizontal of a long rack 77. This rack 77, which is shown in Figure 1, is disposed transversely to the front of the machine and is held in suitable guides 78, as shown in Figure 3.
On each of the shafts 57, 58, are wedged elongated pinions 80, 81, respectively, these two pinions meshing with the rack 77, so that when the latter performs its reciprocating movement, the shafts 57, 58 make about a quarter of a turn in each direction. This partial rotation of the shafts ensures the movement of the cam lever 63 over an arc of approximately 90 degrees, to go from the position of FIG. 8 to the position of FIG. 9 and thus open the clamping bars J, at the end of each closing movement of the latter.
Hitherto the clamps J and the mechanism combined with the latter have been described as constituting a device for closing or sealing the tube in order to form a bag bottom. When the articles to be packaged have been introduced into these bags, it naturally becomes necessary to
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make any closure at the top. The invention provides any suitable device making it possible to obtain this result, but the mechanism by far the simplest is that shown in the accompanying drawings in which the clamp acts not only as a bottom closure member, but again as a closing member of the upper part.
When used for the packaging of a material which can be welded to itself by the application of heat, this can be achieved by adjusting the vertical widths of the closure dies 52 and 53 so that they These close a part of the tube of sufficient width to allow the filled bag to be separated from the tube in this closed and welded part, the top of the lower tube being closed and a closed bottom being made on the tube which comes immediately - lying above. The widths of the closing dies are suitably shown in fig. 20 to which reference will be made later when describing the adjustment of the machine and the general mode of operation.
It has been said previously that the simple act of pulling the bag tubes up and down in the shaper was sufficient to continue forming the tubes. The operation of lowering the tubes with the aim of bringing a new section of tube to the filling positions when a section below has been filled and sealed, can be carried out using any mechanism. suitable. However, it is preferable to use the mechanism which is shown in the drawings and in which the clamps J constitute the pulling mechanism, so that no separate mechanism is needed for this purpose.
This arrangement has the further advantage of allowing the closure dies 52, 53 to remain in contact with the tubular bag.
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Lair longer than would be possible if these dies simply came together to close or seal the tube and opened to let it pass.
This particular result is obtained by moving the clamp J vertically back and forth so that after having grasped the tubes, when it occupies its highest position, it pulls these tubes up and down to the desired extent so that the tubes portions of the tubes which are above the clamp are brought into a suitable position to receive a new load of material thus closing the top of the lower tube and the bottom of the upper tube. After this forward movement of the clamp, the cam levers 63 come into play in order to open the clamp which then rises to come into its upper position and the rest of the operations are repeated.
A suitable mechanism to ensure this movement is shown in Figure 1. In this mechanism the ends of the two shafts 57, 58 are journaled in a cross member 90 which is mounted, in turn, at the top of a rod 91 which is driven by a movement. back and forth and which crosses in bearings the table B and the base A. A vertical back and forth movement is transmitted to the rod 91 by an elbow lever 92 pivoting in bearings 93 under the action of 'a connecting rod 94 which, for its part, receives its control from a cam 95 whose shaft 96 rotates in bearings 97, as shown in FIGS. 3, 4 and 22. The cam is provided with the usual roller 98 running in the usual groove 99. The shaft 96 can be driven in synchronism with the rest of the machine.
It will be noted that whatever the position of the cross member 90, the shafts 57 and 58 remain in relation with the rack 77 thanks to the elongated toothed wheels 80 and 81 which remain in engagement with the rack whatever the position.
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of the cross. This obviously ensures the correct functioning of the clamp which closes when this cross member has reached the top of its stroke. The gripper remains closed during the descent movement, opens at the descending limit switch and remains open until it reaches the top again before closing for a new tightening operation.
It is obvious that the opening and closing movement of the clamp can be modified, either by changing the cam 71, or by modifying the length of any of the arms of the elbow lever 74. The arms can be adjusted. upper and lower positions of the clamp, either by modifying the position of the collar 100 on which the elbow lever 92 acts, or by modifying the cam lever or by moving the point where the connecting rod 94 is connected to this lever.
The machine, as described heretofore, produces a series of interconnected bags or pockets containing the articles to be packaged and in some applications it is this way. that the machine will operate. Certain articles, such as tablets, pills or the like, are preferably delivered in the form of a long strip, each tablet being separated from neighboring tablets, for example by a closed seal. The machine can also be used to deliver individual or hand-cut packages, however the invention provides an improved dispensing mechanism, combined in a particular way with the rest of the machine, so as to make this machine fully automatic.
But it is obvious that this distribution mechanism could be applied to any other machine.
Referring now to Figure 20, which shows the course of the most advantageous packaging operation from where the material used for packaging is
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is transformed into tubes, going down to the point where the package or bag is completely filled and separated from another package, it will be seen that this figure shows a part of the tubular strip G surrounding the inner tube 24 of the shaper or jig. The ends of the closure members 52, 53 are partially shown. Figure 20 shows the phase of the operation where the closure members considered have been brought together in order to hermetically seal the bottom of a new bag X during manufacture, the contents having been distributed inside the bag through tube 24.
The package Xl formed immediately before is located at this location, also in the process of being closed under the action of the members 52, 53; the packages X2 and X3 produced immediately before are still connected to the series of bags; the knife K is represented, at the time of the separation of another bag X4 located even lower. It goes without saying that the invention provides for the provision of a knife in the middle of the closure members as well as the separation of the bag Xl which is at the same time closed at its upper part; it also comes within the scope of the invention to cut the bag X2 or to separate it from the series by causing the knives to act between the packages X1 and X2.
However, it is preferable, when it comes to bags of very small dimensions, to separate the bag when it is in the position of X4 and it goes without saying that this severing mechanism can be used. applied to any other machine.
In the arrangement shown in Figures 1 and 3, the general location of the knives is denoted by K. The details of the knife drive mechanism are shown in Figures 9, 14 and 15. In these figures , the upper knife is designated by 110 and the lower knife by 111. The lower knife (as shown in figure 15a) has two parts slightly
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inclined in the opposite direction, so that when it passes under the upper knife, a slight shear occurs.
The upper knife is also somewhat V-shaped (as seen in fig. 15), but it is perpendicular to the lower knife, so that in fact the upper knife rises during the stroke corresponding to the sectioning. , against the action of the springs 110a suitably housed in the support 110b of the upper knife. The knives are connected in their middle to their control mechanism and the two projecting ends are intended to cut the two bags.
Such a bag is shown in fig. 20, when it is cut.
Any suitable control mechanism can be used, but the one shown has two sliding racks 112, 113 mounted in a slide 114 attached to a bracket 115, as seen in Figure 1. Each of the racks is driven by a pinion 116, (fig. 8 and 9) which is placed between these racks and which serves to move the knives in opposite directions on the one hand to separate them and allow the descent of the filled bags and other- be part, to close them and detach the bags. The knife control mechanism is particularly shown in Figures 1, 3 and 14.
The rack 77, which drives the closing clamps, transmits the movement to the pinion 117 which, in turn, * is engaged with a similar pinion 118, wedged on a shaft 119 carrying the pinion 116 towards its middle, as it is shown in dotted lines in fig. 14 and in plan, fig. 8 and 9.
The dimensions of the pinions are calculated in such a way that the back and forth movements of the rack 77 ensure the necessary opening and closing movements of the knives, these movements being advantageously determined so as to close and cut the. bag at the same time as is
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performs the clamping of the tube of packaging material by the clamp J. In some cases, it is advantageous to have a stabilizer member on the row of bags connected to each other while these are separated by severing and a method of embodiment of this stabilizer is shown in Figures 14 to 17. For greater clarity, this particular mechanism has been omitted from Figures 1 to 3.
This mechanism comprises two grippers intended to seize the line of bags not detached at the place located between the bags X2, X3, fig. 20. The two clamps or clamps are designated by 120 and 120 'and by 121 and 121' in fig.16.
These clamps simply comprise brackets 122 (fig. 18) intended to be fixed to plates 123, 124 by means of bolts 127, 128 and each lined with a piece of rubber 125. These clamping members are normally kept assembled. by two bolts 127a, 128a which pass completely through them and which are provided with springs 129, 130 which normally tend to keep the clamps pressed against each other in an adjustable manner, the adjustment being obtained by means of the res - spells whose tension can be varied.
In order to separate the clamps and keep them apart while the bags which are still connected pass between them, a cam lever 131 is provided which acts in an opening made in each plate of the clamping members and which comprises takes rollers 132, 133 acting, respectively, on stops 134 and 135 integral with clamping plates 123 and 124. The two positions of the clamp are shown in Figures 16 and 17. In Figure 16, the clamp is shown in the position closed and in Figure 17, in the open position.
Any suitable device can be used to ac-
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twist the clamp. In the embodiment shown, the cam lever 131 is mounted directly at the upper end of the shaft 119, so that the oscillating movement of this shaft due to the action of the rack 77 (via the pinions 117, 118) also oscillates this cam lever with it. The total displacement of the cam lever, in the construction shown, is about 90 degrees, but this displacement is not fully utilized during the operation of this lever.
Fig. 17 shows it at the end of its movement in the opposite direction to that of clockwise movement, when the clamping members are opened and figure 16 shows it at the end of its movement. clockwise, when these clamping members are closed, but starting from the position of fig. 16, the cam lever continues to move clockwise to move about 70 angularly. This latter movement is not active and the same applies to its return movement, until the moment when this lever comes into contact with the stops 134, 135. During this free movement, the clamping members are closed. .
It is preferable to limit the respective displacements of the plates 123, 124, for example by means of studs or bolts 137, 138, fixed on a fixed support plate 140, the cam plates, having suitable slots 139, 139 ' for the passage of bolts. The two clamping plates 123 and 124 are mounted on the fixed plate 140 itself mounted on suitable uprights 141, as seen in FIG. 14.
It will be understood that this clamping clamp, by grasping the set of bags not separated from the line, below the bag X2, increases the stability of the package X3, thus allowing
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more operation on knives.
Fig. 21 shows the operation of such a machine which does not include collets. In this case, the K knives cut or separate the X3 bag.
With a machine made as heretofore described, a worker would naturally be able to hand drop the articles to be packaged along the tubes 24 each time the grippers 52, 53 performing the closure. ends are manipulated. It would also be possible to adopt any suitable form of measuring device or balance in order to introduce at the appropriate time equal quantities of articles into the packaging tubes.
It is, however, preferable to adopt the automatic dispenser which is shown in the accompanying drawings.
In this embodiment, the machine comprises a plate 200 arranged on the upper ends of the side uprights D (fig. 1 and 3). This plate serves as a support bearing for the shafts 57, 58 for the inner shaping tubes 24, 24 (fig. 2) and for the support rods 37, 37 of the side closing members I, as well as others. organs of the mechanism.
The feed device or distributor M which will now be described is mounted on the plate 200.
It will be noted that the inner shaping tubes 24 (Figs. 3, 5 and 6) pass through the upper plate 200 and are open at their upper part to form the material supply channel leading to the tube used for the production of the tubes. bags.
The distributor M, in the type of double machine which is shown, comprises, in a preferred embodiment, two measuring and supply discs M1, M2, which are shown in plan in FIG. 6. FIG. 5 is a cut
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by 5-5 in Figure 6. Each of the feed discs M1, M2 is mounted so as to be able to rotate in a horizontal plane and is fixed to the upper end of a shaft 201 or 202. These shafts are mounted in bearings on the plate 200 and are driven intermittently as will be described below. Each feed disc carries a suitable number of distribution and measurement tubes 203, the lower ends of which are almost in contact with a distribution table 204 which is fixed on the tray 200.
The upper ends of these tubes are also open and are partially surrounded by rings 205,206 which, together with the side walls 207,208 (fig. 6) form a box intended to contain the articles to be delivered. Above this box is a funnel which receives items from any suitable source.
Under normal conditions, the reservoir thus formed is partially filled with articles to be delivered. hes upper edges of the discs M1, M2 are braced by a fixed plate 211 (FIG. 6) so as to prevent the articles to be delivered from falling around the discs.
Generally, each of the tubes is intended to be filled with the articles which are above them in the tank 25 while the latter makes its circular movement and when it reaches the dispensing position. - bution above tube 24 (see the right-hand part of fig. 5), it lets its load flow under the action of gravity, in tube 24.
When it comes to small items, such as certain kinds of candy, these tend to obstruct the upper ends of the tubes 203, which can no longer either contain the whole load measured when they arrive at the outlet. posi-
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distribution, or let their contents drain completely; the two disadvantages can even occur simultaneously. This is probably due to the weight or the pressure of the elements of the material to be dispensed lying above the tubes in the feed box or hopper.
The present invention comprises an improvement made to this type of feed mechanism and consisting in having the tubes filled by this dispenser without exerting pressure at the time of filling. In other words, when a tube has emptied of its contents at the desired location, the articles to be dispensed can be poured into the tube without pressure. Each of the tubes is advantageously filled before it passes under the main mass of the contents of the feed hopper. This result is preferably obtained by adopting the arrangement shown in the drawings in which a sort of barrier has been produced, in the form of a brush 212 or 213, disposed opposite each supply disc.
This brush does not extend across the entire disc, but has dimensions such that a space 214 or 215 remains between the end of the brush and the crown 205 or 206 which surrounds it: The bristles of the brush go , in each case, up to near the top of the disc, so as to leave the middle of the feed boot or hopper, on the distribution side, free of any material, thus preventing the amount of material being dispensed is greater than that which can contain the tube 203 which is in the desired position to be loaded. This operation is facilitated by the plates 214a, 215a.
Referring to Figures 5 and 6, it will be noted that the right disk occupies the position in which one of its tubes 203 is opposite the tube 24, this tube 203 having emptied of
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its content. The tube 203 which comes immediately after is fully loaded so that during the next forward movement of the feed disc M1 the tube in question is brought to the unloading position. In the meantime, the feed tube which had previously emptied has moved forward and begins to receive some of the loose candies which have passed through space 214. This candy is, strictly speaking, not - ler, subjected to the action of no pressure or weight and easily falls to the bottom of the tube.
When the disc in question has made a further displacement, the tube 203 is almost filled or even completely filled, so that, when it moves below the mass of material contained in the feed hopper, it is already full and cannot be obstructed or clogged in any way. At the same time, the construction is such that no dangerous excess of candy or other objects can pass through the space 214, the flow from the hopper being laterally outward along the top. of the disc and being adjusted automatically when the space or chamber 214 is of suitable dimensions.
Suitable intermittent movement can be imparted to the two feed disks so as to bring each of the tubes 203 step by step above the feed pipe 24. The controller which is shown in the drawings includes a control device. main vertical shaft 220, which is shown in the central part of FIG. 1 and which can be seen in FIG. 2. This shaft is driven at its lower part, by a ratchet lever 221, as can clearly be seen in FIG. 19. This lever pivots on the shaft and carries, at its end, a pawl 222 cooperating with a ratchet wheel 223 wedged on the shaft in order to communicate an intermittent movement to the latter when the lever
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221 swivels.
A pawl 224 is mounted on a fixed part of the machine, acts on the same ratchet 223 and prevents the shaft from rotating in the opposite direction when the pawl 222 is not acting.
The end 225 of the lever 221 enters a yoke 226 driven by a reciprocating movement -and mounted on an oscillating lever 227. This lever 227 is clearly shown in the lower part of FIG. 3. ; it oscillates around a fixed axis 226 and is driven by a crank 229, mounted on the shaft 96, via a connecting rod 230 which connects the crank to an adjustable pivot 231 held in a recess
232 of lever 227. Under these conditions, shaft 220 performs a determined angular movement forward on each complete revolution of shaft 96, the movements of shaft 220 also being intermittent.
As seen in Figure 2, these intermittent movements of the shaft 220 are transmitted to the shafts 201 and 202 by a gear train which comprises a large toothed wheel 235 wedged on the shaft 220 and placed on the one hand directly meshing with a pinion 236 wedged on the lower end of the shaft 201 which drives the right distributor M1 and, on the other hand, indirectly meshing via a toothed wheel 237 (figure 7), with a pinion
238 integral with the shaft 202.
The purpose of this indirect connection is to reverse the direction of rotation of the feed disc.
M2 because practice has shown that with a common feed with two separate discs (such as that provided by the feed boot and the hopper), when the two discs rotate in the same direction, there are drawbacks which are deleted if the direction of rotation of these discs is reversed.
It sometimes happens when it comes to packaging particular items, such as hazelnuts covered with
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chocolate or the like, that these articles adhere to some extent to the supply tubes 203 and that these tubes become slightly clogged. It has been found that this drawback can be overcome by striking the tube 203 with one or more blows at the moment when the latter is approximately in the dispensing position. In FIGS. 1, 23 and 24, there is shown a simple device making it possible to obtain this result. These figures show one or more hammers 240 which may be of wood or other suitable material. These hammers can pivot on a common axis 242 and are provided with springs 243 fixed at one end on a common pivot 244.
Due to the fact that they are urged by the springs in a direction opposite to the direction of rotation of the supply discs and that they are of the desired length to come into contact with the various supply tubes 203, it can be seen that As the discs rotate, these hammers are moved outward by one of the feed tubes until they escape from this tube, then they strike on the tube which comes immediately after a blow with which the force is determined by the tension of the springs 245. The timing of the hits can be fine-tuned by simply giving the hammers a variable length.
It has been found that the best results are obtained when the final blow is given just as the tube 203 arrives in its dispensing position; one or more additional blows may be given a little before this position is reached.
The method of construction of the machine which has just been described still has certain advantageous characteristics which will be described.
The wheels I, I '(figure 2) which produced the closure by welding being intended to rotate continuously in the
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The same direction preferably receives electric current via contact rings, the details of which are not shown, but which are housed in a junction box 35 so as to be able to oscillate with the wheel.
The closure dies 52, 53 making it possible to weld the bottoms of the bags may comprise alternating grooves and ribs. However, it has been found that a very good hermetic bag closure can be achieved by forming distinct recesses on one die and corresponding projections on the other die. These recesses can be shallow and have any desired shape. This discovery made it possible to use the closed end part of the bags, to receive, in a suitable manner, the printing of characters indicating the name of the manufacturer, the weight of the contents or any other inscription. When this is done, the closure is strong enough that the splines can be minimized or even eliminated.
Figure 25 shows the face of such a die and Figure 26 shows a side view of the two dies.
The recesses are indicated at 253 and the protrusions at 254.
Throughout the machine, measures have been taken to ensure precise adjustment of components such as consoles and slides 260-261 (figure 2) to adjust the position of the shapers or jigs. Most of these are expedients in everyday use.
All the parts of the machine are obviously driven in synchronism. The mechanism for immediately activating each member has already been described, but Figure 22 shows the main motor connected by a chain to the chain sprocket 271 which is connected by a friction clutch con-
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venable 272, to the main drive shaft 96 which in turn drives the shaft 68 by means of angle gears. The grooved cam 95 is mounted directly on the main drive shaft. The friction clutch 272 is controlled by a lever 274 located on the front of the machine and rotating the oscillating shaft 275 to which is connected a release lever 276.
The bags can be definitively expelled from the machine by any suitable means, for example by two distribution corridors, one of which 280 is shown in FIG. 1, the other not being drawn in such a way as to show the organs below.
The operation of the machine has certainly been sufficiently described in the above description, but it can be summarized as follows:
The strip G of packaging material coming from the coil 10 is brought, by means of its guides, above the former or jig H on which it is converted into a tube, the lateral or longitudinal weld being. produced by one or more rotating closing members I or I '.
Assuming that the machine has been brought to the point where it is operating at full capacity, the clamps 52, 53 ensuring the welding of the ends or bottoms, and supposed to be in their upper position, begin to close the bottom of a partly formed bag X (figure 20) which, at the same time, has been filled with a determined quantity of sweets or the like, as a result of the in- troduction of the contents of one of the tubes 203 of the feed mechanism - mentation in the tube 24. Below the bag X, is a closed bag X1 and below it, yet another bag X2 filled and closed. Below this bag X2 is a third filled and closed bag X3, bags which are all connected together by their closed end parts.
The claws 122 grab the closed part between the bags X2 and X3 and the necks.
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teaux 'are then recalled, the claws open and the gripper ensuring the closure of the funds pulls the assembly down by an amount equal to the height of the bag. This movement forms a new part of the tube and completes the welding or hermetic closing operation in the event that this has not already been carried out.
The claws are then felt around the closed part connecting the bags Xl and X2 and firmly hold the assembly while the grippers release the closed part included between the bags X and Xl and rise to take their new position at the above the bag X which has just been partially formed, to complete the closing of the upper part of this bag and the closing of the lower part of the newly formed bag. The knives can advantageously operate during this period. The claws hold the whole thing together until the closing pliers firmly grip the tube, after which they open and the cycle begins again.
If a loaded bag is produced having sufficient weight, the claws become unnecessary, since the weight of the various bags of the set is sufficient to keep the latter in a vertical position. When the bags are light, it is best to adopt these claws, not only because they keep everything taut, but because they prevent twisting and ensure better functioning of the knives. In figure 21 these claws are omitted. Figures 1 and 3 show the machine without claws, but if the slide 114 is lowered, the claws can be added to it.
It goes without saying that modifications of detail can be made to the machine which has just been described, without departing from the scope of the present invention. In particular, as will be understood, the distribution and sectioning mechanisms described above can be applied to other machines and in particular to packaging machines of different systems.