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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES A ETIQUETER LES BOUTEILLES ET AUTRES
ARTICLES SEMBLABLES.
La présente invention se rapporte aux machines à étiqueter les bouteilles cylindriques et articles semblables, qui seront désignés ci-après sous le nom général de bouteilles, et a notamment pour but de réaliser une machine de construction simple et capable cependant d'étiqueter les bouteilles à grande vitesse.
Selon la présente invention, une machine à étiqueter les bouteilles cylindriques et autres articles semblables comprend un porte-étiquettes rotatif disposé de façon à recevoir des étiquettes en succession, un moyen pour rendre collante la face extérieure de chaque étiquette pendant qu'elle est maintenue sur le porte-étiquettes, un organe presseur destiné à venir en contact avec la face non collante de chaque étiquette successivement pendant qu'elle est sur le porte-étiquettes, et un moyen pour faire rouler un article sur l'étiquette qui est en contact avec l'organe presseur de façon à coller l'étiquette sur cet article.
Le porte-étiquettes a avantageusement la forme d'un tambour ou roue de faible largeur monté à rotation autour d'un axe horizontal et pourvu d'une série d'orifices répartis à sa périphérie, une succion étant appliquée aux orifices dans le but de saisir les étiquettes. On peut utiliser un ou plusieurs orifices pour chaque étiquette.
Les étiquettes peuvent être distribuées à la roue à partir d'une pile contenue dans un magasin disposé au-dessus de la roue avec sa base sensiblement tangente à la roue, les étiquettes étant ex traites du magasin par un organe de succion pivotant qui fonctionne en synchronisme avec le mouvement des orifices de succion de la roue, de façon à saisir la partie avant de l'étiquette inférieure de la pile et à l'amener sur la surface de la roue où elle est saisie par l'orifice de succion adjacent et extrai-
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te du magasino La roue est de préférence moins large que les étiquettes et l'organe de succion pivotant comprend avantageusement deux tuyères d'aspira- tion disposées de façon à passer chacune d'un côté de la roue lorsque l'éti- quette est fléchie vers le bas,
laissant celle-ci dépasser de chaque côté de la roue.
Lorsqu'on utilise des étiquettes du type thermo-plastique,elles peuvent être rendues collantes par une application de chaleur au moyen d'un organe chauffant disposé tout près de la surface de la roue.
Avec les étiquettes ordinaires non traitées, on peut appliquer une couche de gomme sur les parties dépassantes des étiquettes au moyen d'un rouleau gommeur disposé au-dessus de la roue et ayant deux surfaces de gom- mage espacées axialement correspondant en largeur et en position aux parties dépassantes des étiquettes, la gomme étant appliquée sur le rouleau à par- tir d'un bain de gomme au moyen d'un rouleau intermédiaire de la manière ha- bituelleo
Lorsque les étiquettes sont ainsi gommées seulement sur les par- ties dépassantes, il reste une partie centrale non gommée de même largeur (ou un peu plus large) que la roue, celle-ci ayant par exemple à peu près le tiers de la largeur de l'étiquette dans le cas d'une étiquette pour bouteil- les de bière,
bien que cette dimension puisse varier considérablement selon les conditions d'étiquetage particulièreso
Pour éviter le risque que les étiquettes soient séparées de la roue par le rouleau gommeur, il est préférable de prévoir une courroie sans fin en caoutchouc ou autre matière analogue disposée de façon à se déplacer en ayant un de ses brins en contact avec la roue, la courroie étant un peu plus étroite que la partie non gommée de l'étiquetteo De préférence, la cour- roie est en contact avec la roue sur une longueur importante partant d'un point situé près de la bouche du magasin et allant vers l'organe presseur Lorsque les étiquettes sont attrapées par la roue, elles pénètrent par con- séquent dans la pince formée entre la courroie et la roue et sont maintenues fermement pendant le gommage.
Les étiquettes étant ainsi placées sur la roue et ayant leur face extérieure gommee, elles se déplacent en succession vers l'organe pres- seur qui avantageusement vient présenter une face verticale près d'un trans- porteur horizontal qui fait passer en succession devant la roue les bouteil- les espacées l'une de l'autre. L'organe presseur a avantageusement la forme d'une paire de tampons presseurs espacés l'un de l'autre portés par un bras fourchu (ou une paire de bras) disposé de façon à osciller pour amener les tampons au voisinage du transporteur, un de chaque côté de la roue à peu près au même niveau que l'axe de la roue, en synchronisme avec le mouvement des étiquettes portées par la roue.
La roue peut tourner de façon continue et dans ce cas les deux tampons sont pourvus de préférence d'orifices aux- quels une succion est appliquée et lorsque chaque étiquette portée par la roue atteint la position de collage de l'étiquette, les deux tampons vien - nent en contact avec l'étiquette de façon à la saisir par succion et à la maintenir dans la position de collage, la succion étant supprimée à l'orifi- ce ou aux orifices qui maintiennent l'étiquette sur la roue au moment où les tampons arrivent au contact de l'étiquetteo L'organe presseur se déplace jus- te assez pour se séparer de la surface de la roue et présenter l'étiquette à une bouteille amenée par le transporteur dans la position de collage en synchronisme avec les mouvements de la roue et de l'organe presseur.
Le dispositif destiné à faire rouler la bouteille sur l'étiquet- te portée par l'organe presseur comprend avantageusement un rouleau presseur monté à rotation autour d'un axe vertical sur le côté du transporteur opposé à l'organe presseur de façon à former une pince entre sa périphérie et les deux tampons. Le rouleau est de préférence sollicité élastiquement vers les tampons de façon à saisir élastiquement la bouteille lorsqu'elle entre dans la pince. Le rouleau peut aussi être recouvert de caoutchouc ou autre matiè-
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re élastique de même que les tampons presseurs et la roue.
Une courroie, qui est aussi de préférence en matière élastique, peut passer sur le rouleau et un rouleau de support avec un de ses brins se déplaçant parallèlement au transporteuro On voit que, lorsque la bouteille entre dans la pince formée entre le rouleau (ou la courroie) et les deux tampons elle roule sous une pression élastique sur l'étiquette gommée portée par les deux tampons, de sorte qu'elle est appliquée sur la bouteille, le rouleau tournant, évidemment, dans le sens voulu. La succion peut être supprimée des deux tampons aussitôt que le bord d'attaque de l'étiquette adhère à la bouteille, et, pour faciliter le collage continu de l'étiquette, on peut appliquer de l'air sous pression après avoir supprimé la succion.
Avec le mode de construction décrit ci-dessus, les étiquettes peuvent être mises en place et appliquées pendant la rotation continue de la roue en réglant de façon appropriée les moments où la succion est supprimée et appliquée à la roue et à l'organe presseur. Cependant, pour une mise en place plus précise des étiquettes, on peut donner à la roue un mouvement intermittent, de manière qu'elle s'arrête momentanément dans la position de collage de l'étiquette.
Dans ce cas, l'organe presseur se déplace également de façon à amener les deux tampons en contact avec l'étiquette, mais, la partie médiane de l'étiquette étant maintenue sur la roue par succion, il peut être inutile d'appliquer une succion aux tamponso Avec un tel mode de construction et un fonctionnement intermittent, la roue peut être pourvue à sa périphérie d'une série de méplats, le ou les orifices de succion étant alors formée dans les faces de ces méplats. La roue tourne alors de façon à présenter chaque méplat à tour de rôle dans un plan vertical adjacent au transporteur, en position pour l'enroulement de l'étiquette sur la bouteille.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée pratiquement..
La figure 1 est une élévation de profil d'une machine à étiquetter les bouteilles.
La figure 2 est une vue de la machine dans la direction de la flèche Ao
La figure 3 est un plan de la machine.
La figure 4 est une vue en coupe à plus grande échelle d'une partie de la machine.
La figure 5 est une vue en plan dans la direction de la flèche D d'une partie de l'appareil représenté sur la figure 4.
La figure 6 est une coupe partielle de l'appareil représenté à la figure 4.
La figure 7 est une vue partielle de l'appareil dans la direction de la flèche C de la figure 1.
La figure 8 est un détail à plus grande échelle de la figure 1.
La figure 9 est une vue de l'appareil représenté à la figure 8 dans la direction de la flèche Do
Une roue porte-étiquettes 1 présente une série de surfaces plates 2 réparties sur sa périphérie et percées chacune de deux orifices de succion 3 communiquant avec une tête centrale d'aspiration 4.
La roue 1 tourne de façon intermittente, de manière à amener d'abord chaque surface 2 en correspondance avec la base d'une pile d'étiquettes 6 contenue dans un magasin 7 d'où une étiquette 8 est extraite et amenée sur la surface 2 où elle est maintenue par la succion exercée dans les orifices 3, l'étiquette dépassant la roue 1 de chaque câté, puis à la déplacer pas à pas à travers un poste de gommage dans lequel.la gomme est appliquée sur la face extérieure dépassante de l'étiquette, et % la faire arriver enfin à un poste d'étique-
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tage où un transporteur 9 fait passer devant la roueune file de bouteilles 11 maintenues espacées par une vis sans fin 12 entraînée par une chaîne 13 commandée par un arbre principal 14.
Au poste d'étiquetage, une paire de tampons presseurs 16 viennent présenter leurs faces derrière l'étiquette 8 maintenue sur la surface 2 de façon à forcer un appui sur lequel la bouteil- le la plus avancée 11 est roulée de telle sorte que l'étiquette 8 est pressée sur la bouteille, le roulage étant effectué par une courroie entraînée 17 sollicitée élastiquement vers la roue 1. Après l'étiquetage, le transpor- teur 9 amène les bouteilles 11 à un poste de distribution.
Les divers mécanismesconstituant la machine sont décrits plus en détail ci-après.
La roue 1 du mécanisme porte-étiquettes est pourvue de flasques de renfort 21 dont l'un est prolongé d'une seule pièce par un moyeu 22 dans lequel est fixé un arbre de support 23 traversant à une extrémité un coussi- net monté dans un palier 24 et se terminant par un engrenage conique 26, tan- dis que son autre extrémité est supportée librement dans un autre p alier 27.
L'engrenage 26 est relié par un autre engrenage conique et un arbre vertical 28 à un arbre horizontal 29 sur lequel est fixée une croix de malte 31 assu- rant le mouvement intermittent de la roue 1. L'arbre 29 est monté sur des pa- liers 32 fixésau bâti principal 33 de la machinée La croix de malte 31 est entraînée par une manivelle 34 à trois manetons fixée à un autre arbre hori- zontal 36, monté de même sur des paliers 37, et relié par des engrenages co- niques et deux arbres 38 et 39 à l'arbre principal 14.
Les paliers 24 et 27 sont fixés à une base en porte à faux 41 montée à glissement vertical sur le bâti principal 33 et réglable par un vérin à vis 42 actionné au moyen d'un engrenage à pignon et vis sans fin 43 par un arbre 44 auquel peut être appliquée une manivelleo Le vérin 42 permet ainsi de régler la position en hauteur de la roue 1 selon la position des bouteilles ou de l'étiquetteo
Les paires d'orifices de succion 3 se dirigent dans le sens ra- dial de la roue 1 et communiquent chacune avec un orifice 46 se dirigeant latéralement jusqu'à une surface 47 durcie et rectifiée formée sur le flas- que adjacent 21, cette surface frottant sur une surface semblable de la tê- te d'aspiration 4.
Un support 48 prolongeant le palier 27 et fixé à la tête 4 sert à maintenir celle-ci fixe, tandis qu'un ressort 49 disposé autour de l'arbre 23 appuie sur le palier 27 et la tête 4 pour assurer l'étanchéité entre les deux surfaces de friction. La tête 4 est pcurvue de trois orifi- ces d'aspiration 51,52 et 53,les orifices 51 et 53 étant reliés respecti- vement par des conduites d'aspiration 54 et 56 à des soupapes de commande 57 et 58 reliées convenablement par une conduite 60 à une pompe d'aspira- tion non représentée, tandis que l'orifice 52 est relié directement à la pompe par une autre conduite 59.
Les soupapes 57 et 58 sont d'un type usuel comprenant un piston coulissant 61 ouvrant et fermant l'orifice d'aspiration 62 relié à la condui- te d'aspiration 60. Les pistons 61 des deux soupapes sont reliés par des bielles 63 à des leviers de commande pivotants 64 portant des galets de ca- me 66 s'appuyant respectivement sur des cames rotatives 67 et 68 fixées à un arbre à cames 69.Celui-ci est entraîné par un système d'engrenages coni- ques 71, 72 , 73 et 74 et des arbres 76, 77 et 78 à partir de l'arbre prin- cipal 14.
Le magasin 7 est monté à cheval sur la roue 1 sur une plate- forme 81 portée par un support 82 monté sur la base 41 (le magasin étant ainsi réglable en position avec la roue 1) , la plate-forme 81 et le support 82 étant entaillés pour le passage de la roue 1. Le magasin 7 et le mécanis- me associé sont de construction générale connue, et comportent un extracteur à succion composé de deux tuyères d'aspiration 83 venant une de chaque cô- té de la roue 1 à partir de bras pivotants 84 pourvus chacun d'un prolonge- ment 86 relié par une bielle 87 à un bras de manoeuvre 88 portant un galet
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89 s'appuyant sur une came rotative 91 fixée à un arbre à came 92.
Cet ar- bre est entraîné par l'arbre 69 au moyen d'unechaîne 93En association avec les tuyères d'aspiration 83 fonctionne un bras oscillant 94 portant un rouleau 96 disposé de façon à pincer chaque étiquette contre la surface de la roue 1 par laquelle elle est saisie au moyen de la succion appliquée à une surface 2 en attente lorsque le bord avant de l'étiquette est tiré de la pile par les tuyères 83.
Le bras 94 oscille sous l'action d'une bielle 97 reliée à un bras 98 portant un galet 99 s'appuyant sur une autre came 101 fixée à l'arbre 92
Pour éviter qu'une étiquette soit distribuée dans le cas où une bouteille correspondante 11 n'est pas amenée par la vis sans fin 12, un palpeur pivotant 102 est disposé dans la trajectoire des bouteilles de façon à actionner un interrupteur 103 qui commande un solénoïde 104 dont le mouvement fait pivoter un organe d'arret 105 de façon à l'écarter de la tra- jectoire d'un bras de manoeuvre de soupape 106 commandant le fonctionnement d'une soupape d'aspiration 107 (semblable aux soupapes 57 et 58) qui règle l'application de la succion aux tuyères 83, le bras 106 ayant un prolongement qui porte un galet 108 s'appuyant sur une came 109 fixée à l'arbre 92.
Ainsi, si le palpeur 102 est libéré par suite de l'absence d'une bouteille 11 dans la file amenée par la vis sans fin 12, l'organe d'arrêt 105 n'est pas écarté par le solénoïde 104 de la trajectoire du bras 106 de sorte que la soupape 107 n'est pas actionnée pour appliquer la succion nécessaire aux tuyères 83.
Lorsque la roue 1 se déplace après avoir reçu une étiquette 8 celle-ci pénètre dans la pince formée entre la périphérie de la roue et une bande étroite en caoutchouc 111 supportée librement par deux poulies 112, l'étiquette étant ainsi pincée pendant l'application de la gomme par le rouleau 113 d'un dispositif gommeur (indiqué d'une manière générale par le chiffre de référence 114) monté sur une plate-forme 116 portée par une paire de piliers 117 et 118 partant de la base 41 (le dispositif gommeur étant ainsi réglable en position avec la roue 1), le pilier 117 servant aussi à loger un guide 119. de la base 41. Le rouleau 113 est creusé de façon à former une paire de surfaces de gommage pour les parties dépassantes de l'étiquette aussi bien que pour permettre le passage du brin de retour de la bande 111.
Des guidage 121 sont formés de chaque côté de la roue 1 pour ame- ner doucement le bord avant de l'étiquette au rouleau de gommage 113.
Les tampons presseurs 16 sont portés par un bras pivotant 122 et le premier tampon est percé d'orifices 123 reliés par une conduite 124 à une soupape 128 reliée à son tour à une pompe non représentéeo Le bras 122 oscille sous l'action d'une bielle 127 reliée à un bras 128 portant un galet 129 s'appuyant sur une came rotative 131 fixée à l'arbre 14.
Dans cet exemple, l'air sous pression est amené aux orifices 123 lorsque la bouteille commence à rouler sur l'étiquette portée par les tampons 16, l'alimentation en air étant commandée par un palpeur pivotant 132 actionné par chaque bouteille 11 lorsqu'elle atteint le premier tampon 16o Le palpeur 132 ac tionne un interrupteur 133 qui commande un solénoïde 134 agissant directement sur la tige de la soupape 126 qui est de construction similaire à la soupape 1070
Les bouteilles 11 sont amenées l'une après l'autre au poste d'étiquetage par le transporteur 9 sur lequel elles sont maintenues espacées par la vis sans fin 12. Le transporteur 9 est du type habituel comprenant une série de lattes montées sur une chaîne 136 supportée par un profilé à U 1370 La vis sans fin 12 est montée à rotation entre deux bras 138 montés
eux-mêmes pivotants sur deux supports 139 s'élevant sur une plate-forme 141 montée à glissement dans un bâti auxiliaire 142 et pourvue d'un bossage pendant 143 fileté intérieurement pour recevoir une vis de réglage 144 montée à rotation sur le bâti 142. Les bras 138 sont pourvus de fentes en arc de cercle qui permettent de les fixer aux supports 139 dans une position réglableo On voit par conséquent que la position latérale de la vis sans fin 12
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peut être réglée selon le diamètre des bouteilles par la vis 144, tandis que les bras pivotants 138 permettent de régler sa position suivant la hauteur des bouteilles.
La vis 12 peut ainsi être utilisée pour une gamme de diamètres des bouteilles, et pour tenir compte du risque de coincement à l'entrée de la vis lorsqu'on utilise les bouteilles du plus petit diamètre de la gamme, un guide 147 est disposé en face de la vis 12 et il est monté de façon à pouvoir s'écarter par pivotement de la vis et à actionner par ce pivotement (à l'encontre d'un ressort) un interrupteur 148 qui commande le fonctionnement général de la machinée En cas de coincement, le guide est poussé vers l'extérieur et la machine s'arrête automatiquement et ne peut plus être repise en marche avant qu'on ait remédié au coincement et que le guide ait pu revenir à sa position normale.
Lorsque chaque bouteille 11 atteint la pince formée entre le premier tampon 16 et la courroie 17, elle se met à rouler sur l'étiquette 8 tenue par les tampons 16 de façon à recueillir l'étiquette, la courroie continuant à faire rouler la bouteille entre elle et un guide 149 de façon à consolider le collage de l'étiquetteo
La courroie 17 a un revêtement en caoutchouc et elle est montée sur une paire de poulies 151 et 152, la poulie motrice 151 étant montée sur un arbre 153 entraîné au moyen de l'engrenage conique 154 par l'arbre 14,
l'arbre 153 étant monté à glissement sur un pilier de support 156 de façon à pouvoir se déplacer dans le sens verticale
La poulie entraînée 152 est montée folle sur le bras 157 qui pivote sur une plate-forme de support 158 et elle est sollicitée par un ressort vers le transporteur 9 , la plate-forme étant elle-même montée à glis- rement sur un support 159 de façon à pouvoir se rapprocher ou s'éloigner du transporteur 9, et elle est pourvue d'un dispositif de réglage à pignon et crémaillère commandé par un arbre de réglage 161.
Une poulie de tension à ressort 162 est aussi montée sur la plate-forme 158 et assure le parallélisme de la courroie 17.Le support 159 est lui-même monté coulissant sur le bâti principal 33 et pourvu également d'un réglage à pignon et crémaillère commandé par un arbre 163 o Ainsi donc, de même que la vis sans fin 12 , la courroie 17 peut être réglée aussi bien en position latérale qu'en position verticale.
La machine ainsi décrite fonctionne de la manière suivantes
Le transporteur 9, la vis sans fin 12, la roue l, les cames 67, 68, 91, 101 et 131 sont tous entraînés en synchronisme de façon à assurer l'arrivée d'une bouteille 11 au poste d'étiquetage pour chaque mouvement de la roue 1 et le fonctionnement simultané du mécanisme d'alimentation et de présentation des étiquetteso
En supposant l'appareil en mouvement continu, on va décrire la distribution et l'application d'une étiquette, étant entendu que, pendant qu'une étiquette est extraite de la pile 6, une autre est transférée de la roue 1 à la bouteille 11 passant à ce moment par le poste d'étiquetage, d'autres étiquettes étant maintenues sur la roue aux postes intermédiaires,,
Lorsque la roue s'arrête avec une surface 2 en correspondance avec le magasin 7,
la came 109 provoque l'ouverture de la soupape 107 de façon à appliquer la succion aux tuyères 83; et en même temps les cames 91 font pivoter les tuyères 83 de façon à tirer la partie avant de l'étiquet- te inférieure 8 de la pile et à l'amener sur la surface 2, le rouleau capteur 96 étant amené à sa position de travail par la came 101, prêt pour le déplacement de la roue 1. A ce moment, la came 67 a actionné la soupape 57 de façon à appliquer la succion aux ouvertures 3 de la surface 2 par les orifices 51 et 46 de sorte que l'étiquette 8 est également saisie par la roue 1.
La roue 1 se déplace alors (la succion ayant été supprimée entretemps aux tuyères 83) de façon à transporter l'étiquette 8 vers le poste de
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gommage, ce mouvement ayant pour effet d'extraire le reste de l'étiquette de la pile et de la laisser maintenue sur la roue par les deux ouvertures 3 aidées plus tard par le pincement de la courroie 111.
Le déplacement pas à pas de la roue 1 amène alors l'étiquette 8 en contact avec la roue gom- meuse 113 puis la présente verticalement au poste d'étiquetage avec la face gommée à l'extérieurl'orifice 52 assurant une succion continue pendant toute cette périodeo
A l'arrivée de l'étiquette à ce poste, les tampons presseurs 16 viennent s'aligner sensiblement avec la surface 2 de façon à former avec cette surface un appui sensiblement continu de l'étiquette contre le roulement de la bouteille.
L'étiquette 8 est maintenu par succion sur la roue jusqu'à ce que la bouteille 11 ait roulé au moins jusqu'au bord avant du premier tampon 16 de façon à faire adhérer le bord avant de l'étiquette 8 à la bouteilleo La succion est alors supprimée aux ouvertures 3 par la came 68 et la soupape 58 (l'orifice 46 étant venu au droit de l'orifice 53) tandis que la bouteille 11 continue à rouler sur les deux tampons, la roue étant laissée arrêtée au moins jusqu'à ce que la bouteille 11 ait commencé à rouler sur le second tampono
Dès que la bouteille 11 a roulé sur la partie avant du premier tampon 16 elle entre en contact avec le palpeur 132 qui provoque l'arrivée d'air sous pression aux ouvertures 123 du tampon pour aider à séparer l'étiquette 8 de la roue 1.
La bouteille 11 continue alors à rouler entre la courroie 17 et le guide 149 pour consolider le collage de l'étiquette.