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"PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AUX MACHINES POUR FABRIQUER DES TUBES POUR SACS ET ANALOGUES.
La présente invention est relative aux machines pour fabri- quer des tubes pour sacs et analogues, et a pour objet d'éta- blir une machine ou un mécanisme destiné à permettre de fabriquer à une grande vitesse et d'une manière continue, des tubes pour sacs, notamment des tubes multiples dont l'extrémité ou les extrémités sont pourvues d'entailles ou d'épaulements, les dites extrémités des tubes étant prêtes à être fermées au moyen d'une opération d'assemblage du fond, la dite invention étant particulièrement applicable à la fabrication de tubes destinés
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à la production de sacs perfectionnés à fond-bloc, tels que décrits dans le brevet belge 411.228.
Un autre objet de l'invention consiste à prévoir des moyens perfectionnés pour perforer des feuilles de papier suivant des lignes déterminées ou conformément à un dessin donné, ceci pendant que les dites feuilles sont animées d'un mouvement continu.
La présente invention peut être appliquée au procédé de fabrication de longueurs de tubes pour sacs, décrit au brevet anglais 343.447, procédé qui consiste : à perforer une série de feuilles suivant des lignes transversales, de façon à obtenir le dessin voulu pour l'opération de l'obturation de 1'extrémité du tube ou d'assemblage du fond; à plier les feuilles perforées pour en former des séries de tubes insérés les uns dans les autres; et à appliquer par intermittence une tension aux tubes ainsi formes, de manière à détacher progressivement du tube les longueurs de sacs extrêmes, à l'endroit des perforations.
Suivant la présente invention, les moyens de perforation comprennent un couteau fixe rectiligne et un couteau rotatif agissant conjointement avec le couteau fixe, l'un ou l'autre de ces couteaux étant pourvu d'une série d'arêtes coupantes obliques (de préférence disposées en deux séries orientées en opposition, dans le but d'éviter des efforts latéraux sur le papier) au contact desquelles vient se déplacer l'autre couteau. Un des couteaux peut être pourvu d'une série d'entailles ou d'interruptions. Les intervalles entre les interruptions déterminent la largeur des incisions constituant les perforations qui doivent être faites dans le papier, tandis que la largeur des interruptions détermine la largeur de matiè- re laissée entre les incisions.
Là où il s'agit de produire des
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tubes pourvus d'entailles et d'épaulements réunis entre eux par des parties obliques, le dispositif rotatif de séparation est composé de lames en saillie ou parallèles, pourvues d'entailles et de paires d'arêtes coupantes disposées parallèlement l'une à l'autre et obliquement ou à angle par rapport aux lames à entailles, la disposition étant telle que les découpages produits par les arêtes obliques ont pour effet de détacher ou de découper dans les feuilles de papier des parallélogrammes f ormant déchets.
Là où il s'agit de fabriquer des sacs ouverte à une extré. mité, les moyens perforateurs sont mis hors d'action à des intervalles correspondant à chaque deuxième longueur de sac, de sorte que les perforations sont produites à des intervalles correspondant à une double longueur de sac, des moyens pouvant être prévus pour séparer les deux moitiés de la double Ion.. gueur à équidistance de leurs perforations, immédiatement après que la séparation par application de tension, des doubles longueurs entre elles, a eu lieu.
On peut prévoir des moyens de réglage de la tension des feuilles, agissant conjointement avec les rouleaux antérieurs d'avancement du tube, de manière à tendre individuellement les feuilles pendant que celles-ci passent entre les dispositifs perforateurs. Suivant un mode de réalisation, les moyens de réglage de la tension des feuilles comportent un rouleau d'avancement pour chaque feuille, ce rouleau d'avancement étant combiné avec un rouleau guideur déplaçable prévu pour réaliser un contact variable entre la feuille et le rouleau d'avance- ment, ce dernier étant entraîné en rotation à une vitesse plus ou moins élevée., de manière à exercer sur les feuilles un effet d'accélération ou de retardement, suivant le cas.
Afin de maintenir le pliage du tube multiple suivant des lignes qui coïncident exactement,en tenant compte des positions
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relatives voulues des épaulements et des entailles des tubes ind iv idue ls , et. afin de maintenir la coïncidence exacte entre les marges longitudinales qui se chevauchent mutuellement et qui viennent se fixer les unes aux autres, dans le but de former le tube, on prévoit un système réglable d'entraînement à friction par éléments obliques établi dans le voisinage de la table de pliage et agissant conjointement avec des rouleaux coniques destinés à appliquer un effort, dirigé vers l'intérieur, aux ailes des feuilles pliées, et à avancer ou à retar- der ces ailes de l'un ou de l'autre côté.
Les moyens de séparation et d'application de tension comportent de préférence deux jeux de surfaces de serrage rotatives, séparées par une distance correspondant à une longueur de sac et travaillant en synchronisme, l'un de ces jeux de surfaces étant destiné à maintenir le tube et, dans ce but, opère à une vitesse légèrement inférieure à celle du papier, tandis que l'autre jeu est en avance sur l'extrémité du tube et, de ce fait, applique une tension brusque,détachant ainsi à l'endroit des perforations, la longueur de sac qui se trouve la première en avant. Les moyens de serrage rotatifs comportent de préférence des segments de caoutchouc rotatifs dont chacun agit conjointement avec un rouleau complémentaire.
Un mode de réalisation approprié de l'objet de l'invention est représenté dans les dessins annexés, dans lesquels:
Figs. 1 et la, considérées ensemble, représentent schématiquement une vue de côté d'une machine à fabriquer des tubes pour sacs, suivant l'invention;
Fig. 2 est une vue latérale de l'extrémité d'entraînement de la machine en regardant du côté commande, cette vue montrant les rouleaux d'avancement des feuilles et le mécanisme associé ;
Fig. 3 est une vue en plan correspondant à la Fig. 2;
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Fig. 4 est une vue d'un couteau fixe dont certaines parties sont brisées;
Fig. 5 est une vue d'extrémité, à échelle agrandie, du couteau fixe;
Fig. 6 est une vue de détail, à échelle agrandie, de la partie médiane du couteau fixe, montrant la disposition des arêtes coupantes;
Fig. 7 est une vue en coupe du couteau fixe suivant la ligne 7-7 de la Fig. 6;
Fig. 8 est une vue d'une partie de la lame du couteau rotatif ;
Fig. 9 montre une paire d'éléments coupants obliques montés en opposition et qui peuvent constituer une partie du couteau rotatif;
Fig. 10 est une vue en coupe suivant la ligne 1010 de la Fig. 9 ;
Fig. 11 est une vue en coupe montrant les couteaux rotatif et fixe agissant conjointement, ainsi que leurs moyens de montage ;
Fig. 12 est une vue de l'ensemble constituant les couteaux rotatifs;
Fig. 13 est une vue schématique montrant la disposition de quatre couteaux rotatifs destinés à perforer les feuilles en vue de produire un tube de sac quadruple dont l'extrémité ou les.extrémités sont pourvues d'entailles et d'épaulements;
Fig.s 14 et 15 sont respectivement des vues antérieure et d'extrémité d'un dispositif d'encollage, certaines parties étant montrées en coupe;
Fig. 16 est une vue d'élévation latérale de la table d'assemblage et-des organes connexes, et
Fig. 17 est une vue en plan correspondant à la Fig. 16.
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Suivant un mode de réalisation approprié de l'objet de l'invention et s'appliquant plus particulièrement à une machine pour produire des tubes-sacs comme décrits au brevet belge 411.228.. c'est-à-dire des tubes-sacs dont l'extrémité ou les extrémités présentent des entailles et des épaulements reliés par des lignes obliques, une machine pour former des tubes pour sacs et qui présentent les caractéristiques générales habituelles, est pourvue d'une série de rouleaux guideurs 1 (Fige. 2 et 3) montés d'une manière élastique , et auxquels les feuilles de papier sont amenées depuis une série de bobines de papier (non représentées) pourvues des freins usuels contrôlant le dévidage du papier.
Dans le mode de réalisation représenté aux dessins, la. machine est destinée à la production de tubes pour sacs quadruples, les quatre feuilles 2, 3, 4 et 5 étant amenées depuis les bobines jusqu'aux rouleaux guideurs 1, de telle manière que les marges latérales de ces feuilles saevauchent les unes sur les autres ou sont décalées les unes par rapport aux autres, comme montré en plan dans la Fig. 3.
Depuis le rouleau guideur 1, les feuilles de papier sont conduites jusqu'à un nombre correspondant de dispositifs de réglage de retardement ou de tens ion, dont chacun comporte un rouleau guideur déplaçable 6, garni de caoutchouc ou d'une autre matière appropriée,et un rouleau d'avancement 7. Les rouleaux 7 sont montés dans des consoles 8 fixées au bâti 9 de la machine et disposées à intervalles dans le sens vertical.
Ces rouleaux d'avancement sont destinés à êtres entraînés depuis les rouleaux d'avancement antérieurs 10 de la machine et servent à dévider les feuilles des bobines contre l'antago- nisme des freins de bobines, des moyens étant prévus pour varier indépendamment la vitesse de chaque rouleau 7, de manièm
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à obtenir une tension appropriée des feuilles individuelles et une compensation des tensions relatives s'exerçant sur les feuilles pendant qu'elles traversent la machine, et notam" ment les dispositifs perforateurs qui seront décrits dans la suite, des réglages pouvant être effectués pour compenser des différences de surface et des différences de tension s'exer- çant sur le papier,
ainsi que des différences de réglage des freins de bobines.
Comme montré aux dessins, l'arbre du premier rouleau 7 d'en bas porte sur son extrémité qui se trouve du côté entraînement de la machine, un pignon conique 11 engrenant avec un pignon conique 12 monté sur une extrémité d'un arbre entraîné 13. Sur l'autre extrémité de cet arbre se trouve fixée une roue à chaîne 14 destinée à être entraînée, au moyen d'une chaîne 15, depuis une roue à chaîne 16 montée sur un arbre 17 entraîné depuis les rouleaux d'avancement 10 par l'intermédiaim des pignons coniques appropriés 18-19. Au premier rouleau 7 d'en bas se trouve fixée une roue à chaîne 20 qui,, à l'aide d'une chaîne 21, entraîne une série de roues à chaîne 22 dont chacune est fixée à une poulie conique 23.
Des roues guidechaîne appropriées 24"25 sont prévues pour la chaîne 21, laquelle peut être tendue d'une manière appropriée au moyen d'un tendeur réglable 26. Les poulies coniques 23 sont espacées dans le sens vertical, de manière à correspondre aux trois rouleaux 7 supérieurs, et sont montées à rotation sur des arbres courts fixés d'une manière appropriée à un montant de bâti vertical 27.
Les poulies coniques sont destinées à entraîner les trois rouleaux 7 supérieurs, dont les extrémités peuvent également être coniques ou à diamètre décroissant, par l'intermédiaire de courroies sans fin 28 dont chacune est pourvue d'un passecourroie permettant de déplacer indépendamment chaque courroie le long de sa poulie conique,dans le but de régler ou de faire
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varier la vitesse des rouleaux 7 dans des limites étroites.
Chaque passe- courroie est constitué par un chariot 29 taraudé de manière à recevoir un arbre fileté 30, et par des poulies de support 31 destinées à saisir les brins supérieur et inférieur de la courroie 28. L'arbre fileté est supporté par une console 32 fixée au bâti 27, une roue à main 33 étant fixée à ce dernier arbre pour être manipulée par l'opérateur.
Chacun des rouleaux guideurs 6 garnis de caoutchouc est supporté par, et monté à rotation dans, une paire de bras 34 dont les extrémités inférieures sont montées à rotation sur des excentriques 35 montés fous sur des extensions de diamètre réduit de l'arbre du rouleau d'avancement de la feuille. Les excentriques sont fixés à, ou font corps avec , des bras de levier 36 fixés, d'une manière réglable, aux consoles de support 8 des rouleaux 7, de manière à permettre le réglage de la pos it ion des excentriques autour des dites extensions de l'arbre du rouleau. A cet effet, les bras de levier 36 sont pourvus d'une fente 37 en arc de cercle, que traverse le boulon de fixation 38.
L'extrémité supérieure de chaque paire de bras 34 est fixée à une tringle de liaison 39 présentant une extrémité filetée destinée à traverser un tourillon 40 supporté par un levier 41, les deux leviers 41 agissant conjointement avec chaque rouleau guideur 6 étant fixés à un arbre 42 disposé transversalement par rapport à la machine et supporté dans des consoles 43 solidaires du bâti 9. Un écrou ou une manette de réglage 44 est vissée sur l'extrémité de chaque bielle de liaison, un ressort 45 étant interposé entre la dite manette et le tourillon 40, ce ressort ayant pour effet de solliciter élastiquement les bras 34 et, par conséquent, les rouleaux 6 garnis de caoutchouc, vers les leviers 41, la tension des ressorts 45 étant réglable par la manoeuvre des manettes 44.
La position des rouleaux 6 peut être réglée par actionnement
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d'écrous 46 vissés sur les tringles de liaison sur le côté, tourné vers les rouleaux, des tourillons 40. Le rouleau 6 garni de caoutchouc, qui agit conjointement avec le rouleau 7 situé le plus bas, est pourvu d'un dispositif de réglage, s imi- laire; toutefois, comme l'arbre de ce dernier rouleau porte le pignon 20, les bras 34 de ce dispositif de réglage particulier sont montés sur les excentriques 35 du rouleau 7 immédiatement supérieur.
On verra que les feuilles venant des rouleaux guideurs 1 se dirigent d'abord dans le sens anti-horlogique (en regardant du côté entraînement de la machine) autour des rouleaux guideurs 6 garnis de caoutchouc, depuis lesquels ces feuilles se dirigent dans le sens horlogique autour des rouleaux d'avancement 7, et, grâce au fait que les rouleaux guideurs 6 sont supportés par les bras montés d'une manière excentrique, ces rouleaux peuvent être réglés de manière à modifier l'arc de contact des feuilles avec les rouleaux entraînés 7, ce qui permet de réaliser un entraînement presque impératif des feuilles.
De plus, dans le cas où une feuille individuelle quelconque allant vers les rouleaux 7 v iendrait à subir une tension ou un retard à la bobine, par exemple du fait d'un manque d'équilibre ou d'alignement dans une bobine, le rouleau guideur correspondant 6 sur lequel passe la feuille en question serait automatiquement attiré au contact du rouleau 7 correspondant, grade au montage excentrique, et contre l'antagonisme des ressorts 45, de sorte que la feuille se trouvera pincée entre le rouleau guideur 6 et le rouleau 7, de manière à produire un effet d'entraînement de la feuille qui se rapprocherait davantage à celui d'un système impératif,
et de façon à faire cesser ou corriger l'irrégularité affectant la partie de la feuille qui traverse la machine entre le rouleau 7, d'une part, et les
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rouleaux antérieurs d'avancement 10 du tube, et plus particulièrement le disposit if perforateur, d'autre part.
Pour faciliter l'introduction des feuilles entre les rouleaux guideurs 6/et les rouleaux 7, on prévoit une commande unique permettant d'écarter les rouleaux guideurs des rouleaux 7. Aux arbres transversaux 42 se trouvent fixés, du côté entraînement de la machine, des leviers 47 articulés à une barre verticale commune 48.
A l'extrémité supérieure de cette barre se trouve articulée une extrémité d'une bielle 49 dont l'autre extrémité est reliée à pivotement à un secteur denté 50 engrenant avec une vis sans fin 51 fixée à un arbre 52 sur lequel est fixée une roue à main 53 placée d'une manière appropriée pour être actionnée par l'opérateur. enverra qu'en tournant la roue à main on peut faire basculer le secteur denté vers le haut autour de son axe, de façon à relever les leviers 47 et à faire pivoter les leviers 41 dans le sens anti-horlogique, de façon à attirer les tringles de liaison vers la gauche (Fig.2), écartant ainsi les rouleaux 6 des rouleaux 7.
A partir des rouleaux d'avancement 7, les feuilles de papier se dirigent vers le haut, pour passer sur des rouleaux guideura 54 disposés dans la partie supérieure du bâti et situés à intervalles les uns au-dessus des autres. Après avoir quitté ces rouleaux guideurs, les feuilles, continuant leur trajet, passent sur des rouleaux guideurs 55 qui se suivent horizontalement à intervalles, et au-dessous de rouleaux de changement de direction 56, lesquels disposent les feuilles suivant une série de plans verticaux espacés,. entre lesquels sont placés les dispositifs perforateurs.
Ces derniers comportent des couteaux fixes 57 disposés sur un côté des tronçons de feuilles verticaux, et des couteaux rotatifs 58 agissant par contact avec les couteaux fixes, et disposés du côté opposé
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des dits tronçons de feuilles verticaux. Les rouleaux de changement de direction inférieurs sont montés d'une manière déplaçable, par exemple par le fait qu'ils sont montés sur des bras ou des leviers pivotés ou dans des boutonnières de guidage, des moyens étant prévus pour déplacer chacun des dits rouleaux indépendamment, dans le but de régler ou déterminer la longueur du trajet accompli par chaque feuille après avoir quitté le point de perforation, de sorte que les perforations dans les différentes feuilles occupent les positions relatives correctes après l'assemblage.
On conçoit que lorsqu'on désire modifier la longueur des sacs,. ce qui peut être obtenu en modifiant la vitesse des feuilles de papier, au moyen des pignons de changement de vitesse habituels, par rapport à l'action des couteaux.- il est nécessaire d'assurer une grande précision du réglage, même après avoir effectué les changements de pignons appropriés, correspondant aux longueurs de sacs qui doivent être comprises entre deux perforations consécutives. Les rouleaux de changement de directions déplaçables facilitent ce réglage de précision.
Au lieu de prévoir un réglage de la vitesse des feuilles de papier,, on peut entraîner les couteaux rotatifs au moyen d'un système d'engrenages à vitesse variable ou réglable (comme, par exemple, un mécanisme différentiel pourvu de moyens qui permettent de le verrouiller dans l'une ou l'autre des posi- ?ions de réglage),, de sorte que la position du point de perfo- ration par rapport au passage des feuilles peut être modifiée.
Les couteaux rotatifs présentent un diamètre approprié et, là où les tubes produits dans la machine doivent servir à fabriquer. des s acs à clapet fermés aux deux extrémités , ces couteaux rotatifs sont entraînés de manière à exécuter une révolution pour chaque tronçon de feuille correspondant à une
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longueur de sac. Les arbres 59 des couteaux rotatifs sont montés dans des paliers 60 prévus dans la partie supérieure du bâti de lamachine, un pignon conique 61 étant fixé sur l'ex- trémité en saillie de chaque arbre 59, du côté entraînement de la machine.
Les pignons coniques 61 engrènent avec les pignons coniques 62 montés sur un arbre 63 disposé longitudinalement et qui porte, à proximité d'une de ses extrémités, une roue à chaîne 64 entraînée par une chaîne 65 depuis une roue à chaîne 66, des roues à chaîne de guidage appropriées 67,,66 et 69 étant prévues pour la chaîne 65 la roue à chaîne de guidage inférieure 69 étant montée d'une manière réglable. La roue à chaîne 66 est fixée à un arbre 70 entraîné par un moteur approprié, au moyen d'un engrenage de changement de vitesse (non représenté), par l'intermédiaire des pignons coniques 71, 72 (Fig. 1).
Lorsque les tubes produits dans la machine doivent servir à la fabrication des sacs ouverts à une extrémité, les couteaux perforateurs interviennent à des intervalles correspondant à. une double longueur de sac, et, à cet effet, les couteaux fixes peuvent être montés sur des chariots oscillants ou à mouvement alternatif, actionnés au moyen de manivelles, de cames ou d'autres dispositifs appropriés, de telle manière que le couteau fixe soit écarté du couteau rotatif au passage de chaque deu- xième longueur de sac, avec, comme résultat, que les perforations ne se produisent qu'à des intervalles correspondant à une double longueur de sac.
Chaque couteau fixe 57 (Figs. 4 à 7) comporte une lame rectiligne pouvant présenter une épaisseur de 1/8 de pouce environ et être pourvue d'une multitude d'arêtes tranchantes 73 disposées à intervalles, sens iblement parallèles entre elles et orientées sous un angle de dix à vingt degrés environ par rapport à la direction générale de la lame. L'angle d'in-
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clinaison des dites arêtes peut varier légèrement le long de la lame; par exemple, cet angle peut diminuer progressivement du milieu vers les extrémités de la lame. Comme montré dans la Fig. 6, les arêtes 6 chevauchent les unes sur les autres et sont orientées en opposition de part et d'autre du point milieu de la lame (voir Fig. 6), de sorte que, lors du fonctionnement, toute poussée latérale sur le papier se trouve équilibrée.
Vues en bout (voir Fig. 5) les arêtes coupantes 73 sont disposées sous un angle de 45 environ par rapport au plan du couteau. Le couteau fixe est de préférence constitué par des tronçons de faible longueur, ce qui permet de caler et de régler facilement ce couteau dans son dispositif de montage, le dit couteau étant en outre pourvu de boutonnières 74 destinées à recevoir les boulons de f ixation.
Chaque couteau fixe est monté d'une manière élastique, de sorte qu'il exécute un faible mouvement de jeux au moment où il entre en contact avec le couteau rotatif. Comme montré dans la Fig. 11, le couteau 57 est monté sur un élément 75 du bâti et est orienté sous un angle de 45 par rapport à l'horizontale, de sorte que les arêtes coupantes 73 se trouvent situées dans un plan vertical, ce couteau étant posé sur un élément de calage 76 en caoutchouc ou autre matière élastique. Une plaque de retenue 77 agit sur les faces supérieure et postérieure du couteau la plaque de retenue et le couteau étant serrés contre le bâti 75 au moyen de boulons 78 qui traversent les boutonnières 74 du couteau et les boutonnières 79 de la plaque de retenue.
La position du couteau peut être réglée au moyen des vis de réglage 80 agissant sur l'extrémité postérieure de la plaque de retenue 77.
Le couteau rotatif 58 comporte une barre ou lame 81 pré-
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sentant une série d'interruptions ou d'entailles 82 pouvant être prévues par exemple à un pouce d'intervalle.'-la largeur de chaque entaille étant calculée suivant la quantité de papier que l'on désire laisser entre les perforations ou, en d'antres termes,, suivant la longueur que doit présenter chaque incision de perf oration. La lame est pourvue de trous de boulons 83 et, comme montré dans la Fig. 11, est fixée à la face inférieure d'une nervure,, saillante 84 faisant partie d'une plaque cintrée 85 fixée à la périphérie d'un élément cylindrique 86 au moyen de boulons 87 qui traversent les boutonnières 88 de la plaque 85,
de telle manière que cette dernière peut êtra réglée conjointement avec la lane 81, par rapport à l'élément cylindrique 86.
La lame à entailles 81 agit conjointement avec le couteau fixe 74, de telle manière que, pendant sa rotation, le couteau rotatif agit sur un point de contact qui se déplace progressivement le long de chacune des arêtes obliques du couteau fixe, ce qui a pour effet d'inciser le papier transversalement par une action de cisaillement, sauf aux endroits correspondant aux entailles du couteau rotatif.
L'action de cisaillement destinée à produire les perfora- tions peut également être réalisée en prévoyant les entailles ou les interruptions dans le couteau fixe, au lieu de les prévoir dans le couteau rotatif, lequel serait constitué dans ce cas pas une lame unie ; ou bien, le couteau rotatif peut comporter à la fois et des interruptions et une série d'arêtes coupantes obliques, le couteau fixe étant dans ce cas constitué par une lame unie. En outre, le couteau fixe peut être pourvu d'interruptions seulement, dans lequel cas le couteau rotatif comportera les séries d'arêtes coupantes obliques.
Dans les cas où les interruptions et les arêtes coupantes obliques sont
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prévues sur le même couteau,, on peut obtenir facilement les interruptions en disposant les arêtes coupantes obliques de telle manière qu'au lieu que la partie supérieure d'une arête chevauche sur la partie inférieure de l'arête suivante, comme montré dans la Fig. 6, les parties extrêmes des arêtes sont espacées dans le sens longitudinal du couteau. Par conséquent, l'invention n'est pas limitée à la conformation particulière des couteaux fixes et rotatifs, qui a été plus spécialement décrite ici et représentée aux dessins annexés.
.Dans les cas où il s'agit de produire des perforations d'un dessin particulier, le couteau rotatif comporte encore des surfaces ou arêtes coupantes obliques disposées à angle par rapport à la lame ou aux lames à entailles. Par exemple, pour découper des entailles et des épaulements réunis par des parties obliques, comme décrit dans le brevet belge 411.228, chacun des couteaux rotatifs comporte cinq parties, voir Fig.
12, dont trois sont constituées par des lames rectilignes à encoches 89, 90, 91, séparées les unes des autres par une paire d'éléments coupants ou sections de couteaux obliques 92, 93 orientées en opposition et disposées dans les intervalles entre les lames rectilignes. Ces éléments coupants obliques, lesquels sont montrés en détail dans les Fige. 9 et 10, comportent chacun une paire d'arêtes rectilignes, parallèles et obliques 94,95 séparées par un espace correspondant à la surface de marge ou de chevauchement que l'on désire obtenir lors de l'assemblage des tubes à entailles et à épaulements.
Pendant que ces couteaux obliques espacés se déplacent au contact du couteau fixe et agissent conjointement avec les arêtes coupantes obliques 73 de celui-ci, on obtient des incisions parallèles de sorte que des pièces en forme de parallélogram- me se détachent ou sont découpées du papier pour former déchet.
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On remarquera que les couteaux à encoches 89, 90, 91 chevau- chent sur les extrémités des couteaux obliques espacés 94,95, en vue de compléter la séparation des pièces formant déchet.
Les cinq parties du couteau rotatif (Fig. 12) sont montées sur l'élément cylindrique 86 de la manière décrite avec référence à la Fig. 11,-de telle manière que les différentes parties peuvent être réglées indépendamment les unes par rapport aux autres,, dans le sens périphérique de l'élément 86.
Pour produire un tube de sac quadruple comme décrit au brevet belge 411.228 précité, les quatre couteaux rotatifs de la machine à former les tubes pour sacs sont composés chacun de cinq parties, comme décrit avec référence à la Fig. 11,les trois lames rectilignes et les éléments coupants obliques orientés en opposition,étant disposés de la manière montrée schématiquement dans la Fig. 13.
On verra dans cette Fig. que les premier et quatrième couteaux 96 et 99 perforent les feuilles correspondantes de manière à établir des parties présentant des entailles et des épaulements plus prononcés que les parties correspondantes produites par les deuxième et troisième couteaux 97 et 98 et que, les entailles et les épaulements produits par les troisième et quatrième couteaux 98,99 sont en opposition par rapport aux mêmes éléments produits par les premier et deuxième couteaux 96, 97.
L'invention peut également être appliquée à la fabrication de tubes pour sacs présentant une seule fermeture d'extrémité pliée, et comprenant une série de tubes indépendants insérés les uns dans les autres et présentant des extensions à gradins sous forme de talons,sur une face seulement, les talons à gradins présentant une largeur qui augmente progressivement d'un tube à l'autre de la série. Pour produire de tels tubes,
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les couteaux rotatifs devraient comporter des éléments coupants de longueur appropriée, disposés à angle droit, à la place des éléments coupants obliques 92,93 montrés dans la Fig. 12.
Après avoir quitté le dispositif de perforation, chaque feuille se déplace de telle manière que les perforations transversales qu'elle porte occupent une position exacte voulue par rapport aux perforations des autres feuilles, dans le but d'établir, d'une façon correcte, le tube multiple présentant à son extrémité des marges ou talons qui se recouvrent mutuellement et, comme indiqué plus haut, on peut, au besoin, effectuer des réglages indépendants du trajet des feuilles de papier, en réglant la position des rouleaux de changement de direction 56.
Après avoir passé sur le rouleau de changement de direction 56, les feuilles se dirigent vers un rouleau d'assemblage 101, en passant par des rouleaux de guidage 100. Les rouleaux de guidage 100 et le rouleau de changement de direction 56 de la feuille 2, qui sert également/comme rouleau de guidage, sont disposés l'un par rapport à l'autre et par rapport au rouleau d'assemblage de telle manière que les f euilles.consécutives sont tangentes au rouleau d'assemblage en des points très espacés,ce qui a pour effet de réduire le risque de froissement des dites feuilles.
Il y a également lieu de remarquer que cette disposition permet d'obtenir des arcs de contact variables entre les feuilles individuelles et le rouleau d'assem- blage, l'arc de contact de la feuille intérieure 2 étant le plus grand, et celui de la feuille extérieure 5 étant le plus petit, ce qui a pour résultat de réduire la tendance des feuilles à s'influencer mutuellement. L'invention prévoit des moyens pour régler au besoin le rouleau d'assemblage 101.
Ce rouleau
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est supporté dans des plaques 102 montées à coulissement dans des boutonnières 103 prévues dans le bâti de la machine, ces plaques étant combinées avec des crémaillères 104 avec lesquelles engrènent des pignons 105 montés sur un arbre transversal 106 commandé à l'aide d'un croisillon 107 dans le but de régler la position du rouleau d'assemblage 101 dans le sens longitudinal de la machine.
De la colle ou une autre matière adhésive est appliquée, près du rouleau d'assemblage, aux bords ou marges latérales décalées des feuilles. A cet effet, il est préférable d'employer un mode de réalisation perfectionné d'un dispositif d'encollage, qui permet d'appliquer la matière adhésive, sans exercer un effort de friction sur les feuilles, tel qu'il se produit lorsqu'il est fait usage de disques ou de rouleaux non commandés. Ce dispositif d'encollage est désigné dans la Fig. la par le chiffre de référence 108 et est montré en détail dans les Fig.s 14 et 15. Conformément à cette disposition perfectionnée, on prévoit une série d'ajutages 109, un pour chaque feuille, chacun de ces ajutages étant pourvu d'une soupapepointeau réglable 110 destinée à contrôler l'écoulement de la colle depuis les ajutages.
Chaque ajutage est vissé ou fixé d'une autre manière, à un segment cylindrique 111, les différents segments étant serrés les uns contre les autres et contre un cadre de support 112, au moyen d'un boulon 113 passant par les centres des dits seents. On établit un joint à douille entre les segments cylindriques 111 à l'aide d'anneaux 114 en caoutchouc ou analogue - ,, ce qui permet de régler ou de déplacer angulairement les ajutages, indépendamment les uns des autres, autour de l'axe du boulon 113..Les ajutages 109 sont réglés de telle manière que leurs orifices de décharge sont légèrement écartés des surfaces des feuilles, ou légèrement en
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contact avec celles-ci,
le cadre de support 112 étant fixé à une console 115 orientée vers le bas (Fig. la)et réunie à la monture réglable du rouleau d'assemblage 101, de sorte que le dispositif d'encollage peut être réglé conjointement avec ce dernier rouleau. On voit que chacun des ajutages communique avec une chambre commune 116 formée par les segments cylindri- ques 111, cette chambre étant reliée,. par une conduite flexible 117, à une source appropriée d'alimentation en colle.
Comme montré dans la Fig. la, le tuyau 117 est relié au côté refoulement d'une pompe 118 destinée à débiter de la colle sous pression vera la chambre 16, depuis un réservoir à colle 119. On peut prévoir un tuyau de dérivation contrôlé entre le tuyau 117 et le réservoir, dans le but de régler la pression du débit.
Le passage des feuilles de papier au droit des ajutages, et de préférence hors de contact avec ceux-ci, a pour effet que la colle .est aspirée de ces ajutages et qu'une ligne de colle continue est appliquée à chaque feuille. On remarquera que dans le cas où lamachine devrait servir à produire des tubes présentant un nombre de couches moindre que celui des ajutages prévus sur le dispositif d'encollage, le ou les ajutages inutilisés peuvent être mis hors d'action en les écartant, par basculement, du rouleau d'assemblage et en vissant à fond les soupapes-pointeaux 110 correspondantes.
Les feuilles assemblées sont dirigées depuis le rouleau d'assemblage vers le mécanisme de pliage des tubes, ce mécanisme comportant une table de formation 120 sur les bords de laquelle s'opère le pliage des ailes des tubes, étant entendu que les rouleaux habituels ou autres moyens auxiliaires seront utilisée pour améliorer le résultat de l'opération de pliage.
Afin de réduire l'effort de frottement et de déchirement
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s'exerçant sur les feuilles,le sabot usuel de la table de formation est remplacé pour la plus grande partie de sa largeur par un rouleau 121 qui peut être télescopique. Ce rouleau 121 est monté dans une main appropriée 122 (Fige. 16 et 17) qui peut être fixée à un bras 123 par lequel est suspendu le sabot de la table de formation.
A l'endroit où les marges chevauchantes destinées à être fixées les unes aux autres doivent se rencontrer, ou viennent de se rencontrer, on prévoit des moyens pour déplacer vers l'in térieur les ailes ou les parties rabattues du tube, de manière à sauvegarder la coïncidence correcte des plis ou marges qui viennent se superposer longitudinalement, et à empêcher tout glissement des tubes ou toute tendance de la part de ceux-ci à se déplacer et à faire cesser la coïncidence des perforations transversales. Ces moyens destinés à exercer une pression vers l'intérieur sont montrés dans les Fige. 16 et 17 et comprennent des rouleaux obliques 124 et 125 montés sur la table de formation 120 et sur lesquels se déplacent les papiers pliés.
Les rouleaux obliques présentent une forme conique, l'extrémité de moindre diamètre de chacun de ces rouleaux venant s'appuyer contre les parties 126 constituant les bords de pliage de la table de formation, tandis que l'extrémité de plus grand diamètre de chacun des dits rouleaux porte dans une plaque réglable 127 fixée à la table de formation au moyen de boulons 128 qui s'engagent dans des boutonnières 129 prévues dans cette plaque, les paliers des rouleaux 124 et 125 étant établis de façon à permettre le réglage du degré d'obliquité de ces rouleaux. On prévoit des leviers pivotants 130 réunie, au moyen de tringles 131, aux plaques réglables 127, et au moyen desquels le degré d'obliquité des rouleaux peut être réglé pendant le fonctionnement de la machine.
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Les rouleaux obliques 124, 125 sont combinés avec une paire de rouleaux commandés 132, 133 garnis de caoutchouc (qui présentent de préférence des surfaces d'entraînement convexes) montés sur des arbres articulés 134, 135, de telle manière que ces derniers rouleaux peuvent être placés obliquement, ou que l'angle de leurs axes peut être modifié, par rapport au tube.
Les arbres articulés sont supportés dans des paliers 136, 137 montés sur le bâti de la machine d'une manière réglable, comme par exemple au moyen de boulons 138 venant s'engager dans des boutonnières 139 en arc de cercle pratiquées dans les supports des paliers, ces derniers pouvant être réglés, de manière à modifier les angles des arbres articulés, au moyen d'une roue à main 140 fixée à une tige filetée 141 vissée dans une console fixe 142 et réunie au support-palier 137 par une tringle 143.
Le rouleau convexe 132 est plus large que le rouleau 133 pour la raison que ce premier est destiné à agire sur l'aile ou partie repliée du tube qui demande un réglage plus prononcé, à savoir, l'aile ou partie rabattue qui est destinée à s'appliquer sur l'autre aile dont les marges chevauchantes ont été préalablement encollées. Il y a lieu de noter que le rouleau conique et oblique 124 présente une largeur supérieure, en conséquence, à celle du rouleau oblique 125. Les rouleaux 132, 133 garnis de caoutchouc peuvent être entraînés à la vitesse de la feuille de papier, ou à une vitesse légèrement inférieure, de manière à exercer un effort de patinage. Comme montré dans les Fige. 1 à 16, ces rouleaux sont commandés depuis l'arbre 17 sur lequel se trouve fixée une poulie 144.
Cette dernière, agissant par l'intermédiaire d'une courroie 145 qui passe sur'des poulies de/guidage 146, 147, entraîne une poulie 148 fixée sur un arbre 149 monté dans un palier 150 et articulé à l'arbre 134 du rouleau 132 garni de caoutchouc.
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Après avoir quitté les rouleaux obliques et les extrême tés de la table de formation 120, les tubes passent vers les rouleaux d'avancement 10, lesquels peuvent être du type habituel, et dont plusieurs jeux ont été montrés aux dessins. Les rouleaux d'avancement amènent l'extrémité du tube formé vers la première paire des dispositifs de serrage 151, 152. Le premier dispositif de serrage 151 comporte un segment ou bloc de caoutchouc 153 . porté par un rouleau ou élément entraîné 154 ou pouvant être porté par des bras montés sur un arbre rotatif, ainsi qu'un rouleau 155 garni de métal ou de caout- chouc, le bloc de caoutchouc étant destiné à venir en contact roulant avec ce dernier rouleau, à travers le tube de papier, à chaque révolution.
Le segment de caoutchouc et son rouleau 155 sont entraînés à une vitesse légèrement inférieure à celle du papier, de sorte que, lorsque le dit segment saisit le tube de papier, il se produit une légère action de retardement, tandis que le tube de papier est momentanénent pincé entre les deux surf aces
L'autre dispositif de serrage 152 est situé en avant du premier dispositif 151 ,ceci d'une distance égale ou légère@, ment inférieure à une longueur ou à une double longueur de sac.
Pour permettre de fabriquer des sacs de différentes longueurs sur une même machine, les éléments du deuxième dispositif de serrage 152 peuvent utilement être montés sur un châssis ou sur des leviers à position réglable dans le sens longitudinal de la machine.
Le deuxième dispositif de serrage comporte une paire de rouleaux 156, 157, dont le premier est pourvu d'un segment de caoutchouc 158. Ces rouleaux tournent à une vitesse périphérique supérieure à la vitesse d'avancement du papier. La rotation du segment 158 est synchronisée avec le fonctionnement
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du premier dispositif de serrage. Lorsque le papier est pincé par ces deux dispositifs, le premier dispositif de serrage 153, 155 agit de manière à retenir ou retarder la partie principale du tube, cependant que le deuxième dispositif de serrage 158, 157 tend à avancer rapidement la longueur de sac extrême, appliquant ainsi à cette dernière une tension brusque, ce qui a pour effet d'arracher cette longueur de sac du tube le long de la première série de perforations.
Entre le premier et le deuxième dispositif de serrage, se trouve monté - de préférence d'une manière réglable, afin de pouvoir s'adapter aux différentes longueurs des tubes de sacs, comme c'est le cas du deuxième dispositif de serrage un dispositif coupeur rotatif 159. Ce dispositif peut être du type connu comprenant une paire de tambours ou rouleaux 160, 161, dont un est pourvu d'une lame de couteau agissant conjointement avec une lame ou arête en retrait prévue sur l'autre rouleau.
Ce dispositif coupeur est destiné à entrer en action dans les cas où les perforations sont pratiquées dans le tube à des intervalles correspondant à une double longueur de sac, et son rôle consiste à couper le tube transversalement, de manière à diviser la double longueur de sac en deux parties égales, immédiatement après que cette double longueur a été séparée du tube continu.
Au lieu d'employer des dispositifs de serrage comme décrits ci-dessus, on peut utiliser, à titre de variante, des rouleaux de serrage rotatifs montés excentriquement et qui entrent en contact avec le tube à la suite d'un actionnement par cames réglées ou analogue, chaque fois que les rouleaux d'avancement ont avancé une longueur de sac, et que cette dernière est prête à être séparée ou arrachée. Le premier jeu d'éléments de serrage excentriques agit de manière à retarder
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et à retenir le tube, tandis que le deuxième jeu imprime à la longueur de sac extrême une avance brusque, de manière à ap- pliquer à cette longueur de sac un effort de tension et à l'arracher le long des perforations.
La machine peut être établie en vue de la fabrication des tubes pour sacs à goussets, en prévoyant une table de for- mation à goussets de type connu, pourvue de moyens habituels pour la formation des goussets. Afin de compenser l'effort de friction qui s'exerce dans ce cas sur le tube, on peut prévoir et faire agir sur ce dernier, pendant qu'il passe sur la table de formation, des moyens d'avancement auxiliaires. Par exemple, la face inférieure du tube peut être soumise à l'action de rouleaux d'entraînement par friction disposés en divers points le long de la table de f ormat ion. De même , on peut prévoir un entraînement par friction supplémentaire agissant sur les goussets mêmes.
REVENDICATIONS.
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1- Dans ou pour une machine pour perforer des feuilles de papier dans le sens transversal, pour la fabrication de tubes pour sacs en papier, des moyens comprenant un couteau fixe rectiligne et un couteau rotatif agissant conjointement avec le couteau fixe, l'un ou l'autre de ces couteaux compor- tant une série d'arêtes coupantes obliques et espacées, au droit desquelles se déplace l'autre couteau.
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"IMPROVEMENTS RELATED TO MACHINES FOR MANUFACTURING TUBES FOR BAGS AND THE LIKE.
The present invention relates to machines for making tubes for bags and the like, and it is an object to provide a machine or mechanism for enabling tubes to be produced at high speed and in a continuous manner. for bags, in particular multiple tubes the end or ends of which are provided with notches or shoulders, said ends of the tubes being ready to be closed by means of a bottom assembly operation, the said invention being particularly applicable to the manufacture of tubes intended
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to the production of improved bottom-block bags, as described in Belgian patent 411,228.
Another object of the invention consists in providing improved means for perforating sheets of paper along determined lines or in accordance with a given design, this while said sheets are driven in a continuous movement.
The present invention can be applied to the method of manufacturing lengths of tube for bags, described in British Patent 343,447, which consists of: perforating a series of sheets along transverse lines, so as to obtain the desired pattern for the operation of plugging the end of the tube or bottom assembly; folding the perforated sheets to form series of tubes inserted into each other; and intermittently applying tension to the tubes thus formed, so as to gradually detach the lengths of the end bags from the tube, at the location of the perforations.
According to the present invention, the perforation means comprise a rectilinear fixed knife and a rotary knife acting in conjunction with the fixed knife, one or the other of these knives being provided with a series of oblique cutting edges (preferably arranged in two series oriented in opposition, in order to avoid lateral forces on the paper) in contact with which the other knife moves. One of the knives may be provided with a series of notches or interruptions. The intervals between the interruptions determine the width of the incisions constituting the perforations to be made in the paper, while the width of the interruptions determines the width of material left between the incisions.
Where it is a question of producing
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tubes provided with notches and shoulders joined together by oblique parts, the rotary separation device is composed of projecting or parallel blades, provided with notches and pairs of cutting edges arranged parallel to one another. other and obliquely or at an angle to the notched blades, the arrangement being such that the cutouts produced by the oblique edges have the effect of detaching or cutting in the sheets of paper parallelograms forming waste.
Where it comes to making bags open to one end. mity, the perforating means are put out of action at intervals corresponding to every second length of bag, so that the perforations are produced at intervals corresponding to a double length of bag, means being able to be provided to separate the two halves of the double ion .. equidistantly of their perforations, immediately after the separation by application of tension, of the double lengths between them, has taken place.
Means for adjusting the tension of the sheets can be provided, acting in conjunction with the front rollers for advancing the tube, so as to individually tension the sheets while they pass between the perforating devices. According to one embodiment, the means for adjusting the tension of the sheets comprise an advancement roller for each sheet, this advancement roller being combined with a movable guide roller provided to achieve variable contact between the sheet and the roller. 'advance- ment, the latter being driven in rotation at a more or less high speed, so as to exert on the sheets an acceleration or retardation effect, as the case may be.
In order to maintain the folding of the multiple tube along lines which coincide exactly, taking into account the positions
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desired relative shoulders and notches of the tubes ind iv idue ls, and. in order to maintain the exact coincidence between the longitudinal margins which overlap each other and which come to be fixed to each other, in order to form the tube, an adjustable friction drive system is provided by oblique elements established in the vicinity of the folding table and acting in conjunction with tapered rollers intended to apply a force, directed inwardly, to the flanges of the folded sheets, and to advance or retard these flanges from either side.
The means for separating and applying tension preferably comprise two sets of rotating clamping surfaces, separated by a distance corresponding to a bag length and working in synchronism, one of these sets of surfaces being intended to hold the tube. and, for this purpose, operates at a speed slightly slower than that of the paper, while the other set is advanced over the end of the tube and, thereby, applies a sharp tension, thus loosening at the place of the perforations, the bag length which is first in front. The rotary clamping means preferably comprises rotary rubber segments each of which acts in conjunction with a complementary roller.
A suitable embodiment of the object of the invention is shown in the accompanying drawings, in which:
Figs. 1 and 1a, taken together, schematically show a side view of a machine for making tubes for bags, according to the invention;
Fig. 2 is a side view of the drive end of the machine looking from the drive side, this view showing the sheet advancement rollers and the associated mechanism;
Fig. 3 is a plan view corresponding to FIG. 2;
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Fig. 4 is a view of a fixed knife of which certain parts are broken;
Fig. 5 is an end view, on an enlarged scale, of the fixed knife;
Fig. 6 is a detail view, on an enlarged scale, of the middle part of the fixed knife, showing the arrangement of the cutting edges;
Fig. 7 is a sectional view of the fixed knife taken along the line 7-7 of FIG. 6;
Fig. 8 is a view of part of the blade of the rotary knife;
Fig. 9 shows a pair of oblique cutting elements mounted in opposition and which may constitute a part of the rotary knife;
Fig. 10 is a sectional view taken along line 1010 of FIG. 9;
Fig. 11 is a sectional view showing the rotary and fixed knives acting jointly, as well as their mounting means;
Fig. 12 is a view of the assembly constituting the rotary knives;
Fig. 13 is a schematic view showing the arrangement of four rotary cutters for perforating the sheets to produce a quadruple bag tube the end or ends of which are provided with notches and shoulders;
Fig.s 14 and 15 are respectively front and end views of a sizing device, some parts being shown in section;
Fig. 16 is a side elevational view of the assembly table and related members, and
Fig. 17 is a plan view corresponding to FIG. 16.
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According to an appropriate embodiment of the object of the invention and applying more particularly to a machine for producing bag-tubes as described in Belgian patent 411,228 .. that is to say bag-tubes of which the 'end or the ends have notches and shoulders connected by oblique lines, a machine for forming tubes for bags and which have the usual general characteristics, is provided with a series of guide rollers 1 (Fig. 2 and 3) resiliently mounted, and to which the sheets of paper are fed from a series of paper reels (not shown) provided with the usual brakes controlling the unwinding of the paper.
In the embodiment shown in the drawings, the. machine is intended for the production of tubes for quadruple bags, the four sheets 2, 3, 4 and 5 being fed from the coils to the guide rollers 1, in such a way that the side margins of these sheets overlap each other or are offset from each other, as shown in plan in FIG. 3.
From the guide roller 1, the sheets of paper are led to a corresponding number of delay or tension adjusters, each of which has a movable guide roller 6, lined with rubber or other suitable material, and an advancement roller 7. The rollers 7 are mounted in consoles 8 fixed to the frame 9 of the machine and arranged at intervals in the vertical direction.
These feed rollers are intended to be driven from the front feed rollers 10 of the machine and serve to unwind the sheets from the reels against the antagonism of the reel brakes, means being provided for independently varying the speed of the reel. each roll 7, so
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in obtaining an appropriate tension of the individual sheets and a compensation for the relative tensions exerted on the sheets as they pass through the machine, and in particular the perforating devices which will be described hereinafter, adjustments which can be made to compensate for surface differences and tension differences exerted on the paper,
as well as differences in the adjustment of the coil brakes.
As shown in the drawings, the shaft of the first roller 7 from below bears on its end which is on the drive side of the machine, a bevel gear 11 meshing with a bevel gear 12 mounted on one end of a driven shaft 13. On the other end of this shaft is attached a chain wheel 14 intended to be driven, by means of a chain 15, from a chain wheel 16 mounted on a shaft 17 driven from the advancement rollers 10 by through the appropriate bevel gears 18-19. To the first roller 7 from below is attached a chain wheel 20 which, with the aid of a chain 21, drives a series of chain wheels 22, each of which is attached to a conical pulley 23.
Suitable chain guide wheels 24 "25 are provided for the chain 21, which can be suitably tensioned by means of an adjustable tensioner 26. The conical pulleys 23 are vertically spaced so as to correspond to the three rollers. 7 upper, and are rotatably mounted on short shafts suitably attached to a vertical frame post 27.
The tapered pulleys are intended to drive the three upper rollers 7, the ends of which may also be tapered or of decreasing diameter, by means of endless belts 28 each of which is provided with a belt pass allowing each belt to be moved independently along. of its conical pulley, in order to adjust or make
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vary the speed of the rollers 7 within narrow limits.
Each belt pass is formed by a carriage 29 threaded so as to receive a threaded shaft 30, and by support pulleys 31 intended to grip the upper and lower strands of the belt 28. The threaded shaft is supported by a bracket 32. fixed to the frame 27, a hand wheel 33 being fixed to the latter shaft to be manipulated by the operator.
Each of the rubber-lined guide rollers 6 is supported by, and rotatably mounted in, a pair of arms 34 whose lower ends are rotatably mounted on eccentrics 35 mounted idle on reduced diameter extensions of the roller shaft d. advancement of the sheet. The eccentrics are fixed to, or are integral with, lever arms 36 fixed, in an adjustable manner, to the support consoles 8 of the rollers 7, so as to allow adjustment of the position of the eccentrics around said extensions. of the roller shaft. For this purpose, the lever arms 36 are provided with a slot 37 in an arc of a circle, through which the fixing bolt 38 passes.
The upper end of each pair of arms 34 is fixed to a connecting rod 39 having a threaded end intended to pass through a journal 40 supported by a lever 41, the two levers 41 acting in conjunction with each guide roller 6 being fixed to a shaft 42 arranged transversely with respect to the machine and supported in consoles 43 integral with the frame 9. A nut or an adjusting lever 44 is screwed onto the end of each connecting rod, a spring 45 being interposed between said lever and the journal 40, this spring having the effect of resiliently urging the arms 34 and, consequently, the rubber-lined rollers 6, towards the levers 41, the tension of the springs 45 being adjustable by the operation of the levers 44.
The position of the rollers 6 can be adjusted by actuation
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nuts 46 screwed onto the connecting rods on the side, facing the rollers, journals 40. The rubber-lined roller 6, which acts in conjunction with the lower roller 7, is provided with an adjustment device , similar; however, as the shaft of the latter roller carries the pinion 20, the arms 34 of this particular adjustment device are mounted on the eccentrics 35 of the roller 7 immediately above.
It will be seen that the sheets coming from the guide rollers 1 go first in the anti-clockwise direction (looking at the drive side of the machine) around the rubber-lined guide rollers 6, from which these sheets go in the clockwise direction. around the feed rollers 7, and, thanks to the fact that the guide rollers 6 are supported by the arms mounted in an eccentric manner, these rollers can be adjusted so as to modify the arc of contact of the sheets with the driven rollers 7, which makes it possible to achieve an almost imperative feeding of the sheets.
In addition, in the event that any single sheet going to the rolls 7 should experience tension or delay at the roll, for example due to a lack of balance or alignment in a roll, the roll corresponding guide 6 over which the sheet in question passes would be automatically drawn into contact with the corresponding roller 7, eccentrically mounted grade, and against the antagonism of the springs 45, so that the sheet will be pinched between the guide roller 6 and the roller 7, so as to produce a driving effect of the sheet which would be closer to that of an imperative system,
and so as to stop or correct the irregularity affecting the part of the sheet which passes through the machine between the roller 7, on the one hand, and the
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front rollers 10 for advancing the tube, and more particularly the perforating device, on the other hand.
To facilitate the introduction of the sheets between the guide rollers 6 / and the rollers 7, a single control is provided for moving the guide rollers away from the rollers 7. To the transverse shafts 42 are fixed, on the drive side of the machine, levers 47 articulated to a common vertical bar 48.
At the upper end of this bar is articulated one end of a connecting rod 49, the other end of which is pivotally connected to a toothed sector 50 meshing with a worm 51 fixed to a shaft 52 on which a wheel is fixed. hand 53 placed in a manner suitable for actuation by the operator. will send that by turning the hand wheel it is possible to tilt the toothed sector upwards around its axis, so as to raise the levers 47 and to rotate the levers 41 in the anti-clockwise direction, so as to attract the connecting rods to the left (Fig. 2), thus moving the rollers 6 away from the rollers 7.
From the advancement rollers 7, the sheets of paper move upwards, to pass over guide rollers 54 arranged in the upper part of the frame and located at intervals one above the other. After leaving these guide rollers, the leaves, continuing their path, pass over guide rollers 55 which follow each other horizontally at intervals, and below direction change rollers 56, which arrange the leaves in a series of spaced vertical planes. ,. between which the perforating devices are placed.
The latter comprise fixed knives 57 arranged on one side of the vertical leaf sections, and rotary knives 58 acting in contact with the fixed knives, and arranged on the opposite side.
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so-called vertical leaf sections. The lower direction change rollers are mounted in a movable manner, for example by being mounted on pivoted arms or levers or in guide buttonholes, means being provided for moving each of said rollers independently. , for the purpose of adjusting or determining the length of the path taken by each sheet after leaving the point of perforation, so that the perforations in the different sheets occupy the correct relative positions after assembly.
It is understood that when it is desired to modify the length of the bags ,. which can be obtained by modifying the speed of the sheets of paper, by means of the usual speed change gears, in relation to the action of the knives - it is necessary to ensure a high precision of the adjustment, even after having carried out the appropriate gear changes, corresponding to the bag lengths which must be between two consecutive perforations. The movable direction change rollers facilitate this fine tuning.
Instead of providing for an adjustment of the speed of the sheets of paper, the rotary knives can be driven by means of a system of variable or adjustable speed gears (such as, for example, a differential mechanism provided with means which make it possible to lock it in either of the adjustment positions), so that the position of the puncture point relative to the path of the sheets can be changed.
Rotary knives have an appropriate diameter and where the tubes produced in the machine are to be used for manufacturing. valve s acs closed at both ends, these rotary knives are driven so as to perform one revolution for each section of sheet corresponding to a
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bag length. The shafts 59 of the rotary knives are mounted in bearings 60 provided in the upper part of the frame of the machine, a bevel gear 61 being attached to the protruding end of each shaft 59 on the drive side of the machine.
The bevel gears 61 mesh with the bevel gears 62 mounted on a shaft 63 disposed longitudinally and which carries, near one of its ends, a chain wheel 64 driven by a chain 65 from a chain wheel 66, wheels to Suitable guide chain 67,, 66 and 69 being provided for the chain 65 with the lower guide chain wheel 69 being mounted in an adjustable manner. The chain wheel 66 is attached to a shaft 70 driven by a suitable motor, by means of a speed change gear (not shown), via the bevel gears 71, 72 (Fig. 1).
When the tubes produced in the machine are to be used for the manufacture of bags open at one end, the perforating knives intervene at intervals corresponding to. a double bag length, and for this purpose the fixed knives can be mounted on oscillating or reciprocating carriages, actuated by means of cranks, cams or other suitable devices, in such a way that the fixed knife is moved away from the rotary knife as each second length of bag passes, with the result that perforations only occur at intervals corresponding to a double length of bag.
Each stationary knife 57 (Figs. 4 to 7) has a straight blade which may have a thickness of about 1/8 of an inch and be provided with a multitude of cutting edges 73 arranged at intervals, meaning iably parallel to each other and oriented below. an angle of about ten to twenty degrees to the general direction of the blade. The angle of in-
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Clinaison of said ridges may vary slightly along the blade; for example, this angle can gradually decrease from the middle towards the ends of the blade. As shown in Fig. 6, the ridges 6 overlap on top of each other and are oriented in opposition to either side of the midpoint of the blade (see Fig. 6), so that, in operation, any lateral thrust on the paper is finds balanced.
Viewed from the end (see Fig. 5) the cutting edges 73 are disposed at an angle of approximately 45 with respect to the plane of the knife. The fixed knife is preferably formed by short length sections, which makes it possible to wedge and easily adjust this knife in its mounting device, said knife furthermore being provided with buttonholes 74 intended to receive the fixing bolts.
Each stationary knife is resiliently mounted, so that it performs a low clearance movement as it comes into contact with the rotary knife. As shown in Fig. 11, the knife 57 is mounted on an element 75 of the frame and is oriented at an angle of 45 relative to the horizontal, so that the cutting edges 73 are located in a vertical plane, this knife being placed on an element wedging 76 of rubber or other resilient material. A retainer plate 77 acts on the top and rear faces of the knife with the retainer plate and knife clamped against frame 75 by means of bolts 78 which pass through buttonholes 74 of the knife and buttonholes 79 of the retainer plate.
The position of the knife can be adjusted by means of the adjustment screws 80 acting on the rear end of the retaining plate 77.
The rotary knife 58 has a bar or blade 81 pre-
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feeling a series of interruptions or notches 82 which may be provided for example at an inch apart. '- the width of each notch being calculated according to the amount of paper which it is desired to leave between the perforations or, in d 'other terms, depending on the length that must present each perf oration incision. The blade is provided with bolt holes 83 and, as shown in FIG. 11, is fixed to the underside of a rib, protruding 84 forming part of a curved plate 85 fixed to the periphery of a cylindrical member 86 by means of bolts 87 which pass through the buttonholes 88 of the plate 85,
in such a way that the latter can be adjusted together with the lane 81, relative to the cylindrical member 86.
The notch blade 81 acts in conjunction with the stationary knife 74, such that, during its rotation, the rotary knife acts on a contact point which gradually moves along each of the oblique edges of the stationary knife, resulting in effect of incising the paper transversely by a shearing action, except at the places corresponding to the notches of the rotary knife.
The shearing action to produce the perforations can also be accomplished by providing the notches or interruptions in the stationary knife, instead of providing them in the rotary knife, which in this case would be a plain blade; or else, the rotary knife may include both interruptions and a series of oblique cutting edges, the fixed knife in this case being constituted by a plain blade. Further, the fixed knife can be provided with interruptions only, in which case the rotary knife will have the series of oblique cutting edges.
In cases where interruptions and oblique cutting edges are
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provided on the same knife, the interruptions can be easily obtained by arranging the oblique cutting edges so that instead of the upper part of one edge overlapping the lower part of the next edge, as shown in Fig. . 6, the end portions of the ridges are spaced in the longitudinal direction of the knife. Consequently, the invention is not limited to the particular conformation of the fixed and rotary knives, which has been more especially described here and shown in the accompanying drawings.
In cases where it is a question of producing perforations of a particular design, the rotary knife still has oblique cutting surfaces or edges arranged at an angle to the blade or to the notched blades. For example, to cut notches and shoulders joined by oblique parts, as described in Belgian patent 411,228, each of the rotary knives has five parts, see Fig.
12, three of which are formed by rectilinear slotted blades 89, 90, 91, separated from each other by a pair of cutting elements or oblique knife sections 92, 93 oriented in opposition and arranged in the intervals between the rectilinear blades . These oblique cutting elements, which are shown in detail in Figs. 9 and 10, each have a pair of rectilinear, parallel and oblique ridges 94.95 separated by a space corresponding to the margin or overlap surface which it is desired to obtain when assembling the notched and stepped tubes .
As these spaced oblique knives move in contact with the stationary knife and act in conjunction with the oblique cutting edges 73 thereof, parallel incisions are obtained so that parallelogram-shaped pieces break off or are cut from the paper. to form waste.
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Note that the notch knives 89, 90, 91 overlap on the ends of the spaced oblique knives 94.95, to complete the separation of the waste pieces.
The five parts of the rotary knife (Fig. 12) are mounted on the cylindrical member 86 in the manner described with reference to Fig. 11, -in such a way that the different parts can be adjusted independently of each other, in the peripheral direction of the element 86.
To produce a quadruple bag tube as described in the aforementioned Belgian patent 411,228, the four rotary knives of the bag tube forming machine are each composed of five parts, as described with reference to FIG. 11, the three rectilinear blades and the oblique cutting elements oriented in opposition, being arranged in the manner shown schematically in FIG. 13.
We will see in this Fig. that the first and fourth knives 96 and 99 perforate the corresponding sheets so as to establish parts with more pronounced notches and shoulders than the corresponding parts produced by the second and third knives 97 and 98 and that, the notches and shoulders produced by the third and fourth knives 98.99 are in opposition with respect to the same elements produced by the first and second knives 96, 97.
The invention can also be applied to the manufacture of tubes for bags having a single folded end closure, and comprising a series of independent tubes inserted into each other and having stepped extensions in the form of heels, on one side. only, the stepped heels having a width which gradually increases from one tube to another in the series. To produce such tubes,
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rotary knives should have cutting elements of appropriate length, arranged at right angles, in place of the oblique cutting elements 92,93 shown in Fig. 12.
After leaving the perforation device, each sheet moves in such a way that the transverse perforations which it carries occupy an exact desired position in relation to the perforations of the other sheets, in order to establish, in a correct manner, the multiple tube having at its end margins or heels which overlap each other and, as indicated above, it is possible, if necessary, to carry out independent adjustments of the path of the sheets of paper, by adjusting the position of the change of direction rollers 56.
After passing over the direction change roller 56, the sheets go to an assembly roller 101, passing through guide rollers 100. The guide rollers 100 and the direction change roller 56 of sheet 2 , which also serves / as a guide roller, are arranged relative to each other and relative to the assembly roller in such a way that the consecutive leaves are tangent to the assembly roller at widely spaced points , which has the effect of reducing the risk of wrinkling said sheets.
It should also be noted that this arrangement makes it possible to obtain variable arcs of contact between the individual sheets and the assembly roller, the contact arc of the inner sheet 2 being the greatest, and that of the outer sheet 5 being the smallest, which results in reducing the tendency of the sheets to influence each other. The invention provides means for adjusting the assembly roller 101 as needed.
This roll
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is supported in plates 102 slidably mounted in buttonholes 103 provided in the frame of the machine, these plates being combined with racks 104 with which mesh pinions 105 mounted on a transverse shaft 106 controlled by means of a cross member 107 for the purpose of adjusting the position of the assembly roller 101 in the longitudinal direction of the machine.
Glue or other adhesive material is applied, near the assembly roll, to the offset edges or side margins of the sheets. To this end, it is preferable to employ an improved embodiment of a gluing device, which makes it possible to apply the adhesive material, without exerting a frictional force on the sheets, such as occurs when non-controlled discs or rollers are used. This sizing device is designated in FIG. 1a by reference numeral 108 and is shown in detail in Fig.s 14 and 15. In accordance with this improved arrangement, a series of nozzles 109 is provided, one for each sheet, each of these nozzles being provided with a adjustable needle valve 110 for controlling the flow of glue from the nozzles.
Each nozzle is screwed or otherwise fixed to a cylindrical segment 111, the different segments being clamped against each other and against a support frame 112, by means of a bolt 113 passing through the centers of said segments. . A bush joint is established between the cylindrical segments 111 by means of rings 114 of rubber or the like - ,, which allows the nozzles to be angularly adjusted or displaced, independently of each other, about the axis of the nozzle. bolt 113..The nozzles 109 are adjusted so that their discharge ports are slightly away from the surfaces of the sheets, or slightly in
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contact with them,
the support frame 112 being attached to a downwardly oriented bracket 115 (Fig. 1a) and joined to the adjustable mount of the assembly roller 101, so that the glue device can be adjusted together with the latter roller. It can be seen that each of the nozzles communicates with a common chamber 116 formed by the cylindrical segments 111, this chamber being connected. by a flexible pipe 117, to an appropriate source of glue supply.
As shown in Fig. 1a, the pipe 117 is connected to the discharge side of a pump 118 intended to deliver glue under pressure to the chamber 16, from a glue tank 119. A controlled branch pipe can be provided between the pipe 117 and the tank , in order to adjust the flow pressure.
The passage of the sheets of paper in line with the nozzles, and preferably out of contact with them, has the effect that the glue is sucked from these nozzles and that a continuous line of glue is applied to each sheet. It will be noted that in the case where the machine should be used to produce tubes having a number of layers less than that of the nozzles provided on the sizing device, the unused nozzle (s) can be put out of action by moving them apart, by tilting , of the assembly roller and fully screwing the corresponding needle valves 110.
The assembled sheets are directed from the assembly roller towards the tube bending mechanism, this mechanism comprising a forming table 120 on the edges of which the bending of the tube wings takes place, it being understood that the usual rollers or others auxiliary means will be used to improve the result of the folding operation.
To reduce friction and tearing effort
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acting on the sheets, the usual shoe of the forming table is replaced for the greater part of its width by a roller 121 which may be telescopic. This roller 121 is mounted in a suitable hand 122 (Figs. 16 and 17) which can be attached to an arm 123 from which the shoe of the forming table is suspended.
At the place where the overlapping margins intended to be fixed to each other must meet, or have just met, means are provided for moving the wings or the folded parts of the tube inwardly, so as to safeguard the correct coincidence of the folds or margins which are superimposed longitudinally, and to prevent any sliding of the tubes or any tendency on the part of the latter to move and to stop the coincidence of the transverse perforations. These means for exerting inward pressure are shown in Figs. 16 and 17 and include oblique rollers 124 and 125 mounted on the forming table 120 and on which the folded papers move.
The oblique rollers have a conical shape, the smaller diameter end of each of these rollers resting against the parts 126 constituting the folding edges of the forming table, while the larger diameter end of each of the said rollers carried in an adjustable plate 127 fixed to the forming table by means of bolts 128 which engage in buttonholes 129 provided in this plate, the bearings of the rollers 124 and 125 being established so as to allow the adjustment of the degree of obliquity of these rolls. Pivoting levers 130 are provided which are joined, by means of rods 131, to the adjustable plates 127, and by means of which the degree of obliquity of the rollers can be regulated during operation of the machine.
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Slant rollers 124, 125 are combined with a pair of rubber-lined drive rollers 132, 133 (which preferably have convex drive surfaces) mounted on articulated shafts 134, 135, so that the latter rollers can be placed obliquely, or that the angle of their axes can be changed, with respect to the tube.
The articulated shafts are supported in bearings 136, 137 mounted on the frame of the machine in an adjustable manner, such as, for example, by means of bolts 138 which engage in buttonholes 139 in an arc of a circle made in the bearing supports. , the latter being able to be adjusted, so as to modify the angles of the articulated shafts, by means of a hand wheel 140 fixed to a threaded rod 141 screwed into a fixed bracket 142 and joined to the bearing-support 137 by a rod 143.
The convex roller 132 is wider than the roller 133 for the reason that the former is intended to act on the flange or folded part of the tube which requires a more pronounced adjustment, namely, the flange or folded part which is intended to apply on the other wing whose overlapping margins have been glued beforehand. It should be noted that the tapered and oblique roll 124 has a greater width, therefore, than that of the oblique roll 125. The rubber-lined rollers 132, 133 can be driven at the speed of the sheet of paper, or at a slightly lower speed, so as to exert a skating force. As shown in Figs. 1 to 16, these rollers are controlled from the shaft 17 on which a pulley 144 is fixed.
The latter, acting by means of a belt 145 which passes over the guide pulleys 146, 147, drives a pulley 148 fixed on a shaft 149 mounted in a bearing 150 and articulated to the shaft 134 of the roller 132 rubber lined.
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After leaving the oblique rollers and the end tees of the forming table 120, the tubes pass to the advancement rollers 10, which may be of the usual type, and several clearances of which have been shown in the drawings. The advancement rollers bring the end of the tube formed towards the first pair of the clamps 151, 152. The first clamp 151 comprises a segment or block of rubber 153. carried by a roller or driven element 154 or capable of being carried by arms mounted on a rotating shaft, as well as a roller 155 lined with metal or rubber, the rubber block being intended to come into rolling contact with the latter roll, through the paper tube, with each revolution.
The rubber segment and its roller 155 are driven at a slightly slower speed than the paper, so that when said segment grips the paper tube, there is a slight retarding action, while the paper tube is momentarily pinched between the two surf aces
The other clamping device 152 is located in front of the first device 151, this at a distance equal to or slightly less than a length or a double length of the bag.
To make it possible to manufacture bags of different lengths on the same machine, the elements of the second clamping device 152 can usefully be mounted on a frame or on levers with adjustable position in the longitudinal direction of the machine.
The second clamping device comprises a pair of rollers 156, 157, the first of which is provided with a rubber segment 158. These rollers rotate at a peripheral speed greater than the speed of advance of the paper. The rotation of segment 158 is synchronized with the operation
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of the first clamping device. When the paper is clamped by these two devices, the first clamp 153, 155 acts to retain or retard the main part of the tube, while the second clamp 158, 157 tends to rapidly advance the end bag length. , thus applying a sudden tension to the latter, which has the effect of tearing this length of bag from the tube along the first series of perforations.
Between the first and the second clamping device is mounted - preferably in an adjustable manner, in order to be able to adapt to the different lengths of the bag tubes, as is the case with the second clamping device a cutting device rotary 159. This device may be of the known type comprising a pair of drums or rollers 160, 161, one of which is provided with a knife blade acting in conjunction with a recessed blade or edge provided on the other roller.
This cutting device is intended to come into action in cases where the perforations are made in the tube at intervals corresponding to a double bag length, and its role is to cut the tube transversely, so as to divide the double bag length. into two equal parts, immediately after this double length has been separated from the continuous tube.
Instead of employing clamping devices as described above, alternatively rotating clamping rollers mounted eccentrically and which come into contact with the tube as a result of actuation by set cams or analogous, whenever the advancing rollers have advanced a length of bag, and the latter is ready to be separated or torn off. The first set of eccentric clamping elements acts to delay
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and retaining the tube, while the second set gives the extreme bag length a sudden advance, so as to apply a tension force to this bag length and tear it along the perforations.
The machine can be set up for the production of tubes for gusseted bags, by providing a gusseted forming table of known type, provided with usual means for forming the gussets. In order to compensate for the frictional force which is exerted in this case on the tube, it is possible to provide and act on the latter, while it passes over the forming table, of auxiliary advancement means. For example, the underside of the tube may be subjected to the action of friction drive rollers arranged at various points along the shaping table. Likewise, an additional friction drive can be provided, acting on the gussets themselves.
CLAIMS.
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1- In or for a machine for perforating sheets of paper in the transverse direction, for the manufacture of tubes for paper bags, means comprising a fixed rectilinear knife and a rotary knife acting jointly with the stationary knife, one or the other of these knives comprising a series of oblique and spaced cutting edges, at the right of which the other knife moves.
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