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MACHINE POUR LE REMPLISSAGE DE CAISSES, CARTONS OU AUTRES EMBALLAGES AU
MOYEN DE RECIPIENTS, PAR EXEMPLE DE BOITES METALLIQUES.
La présente invention qui est due à Messieurs William de BAEK et Prosper NOTREDAME se rapporte à une machine servant à remplir des caisses ou d'autres emballages au moyen de récipients tels que des boites métalliques ou en carton, des bouteilles, etc...
Elle a pour but la création d'une machine à marche rapide dont tous les mouvements puissent avoir lieu au moyen d'air comprimé ou d'un fluide analogue et dans laquelle les récipients à emballer puissent être saisis et déplacés par l'intervention du vide.
Cette machine se distingue essentuellement en ce que les récipients amenés en position droite par un transporteur sont introduits en rangées successives sur une table de telle manière qu'après l'amenée d'une rangée, les récipients se trouvant sur le transporteur d'amenée soient arrêtés pendant que la rangée qui vient d'avoir été introduite est poussée vers un emplacement où les rangées successives sont reçues jusqu'à formation d'une couche laquelle est ensuite captée par une tête preneuse portée par un chariot pouvant recevoir un mouvement de déplacement horizontal grâce auquel les récipients sont amenés au-dessus de l'emballage et y sont descendus.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-après un exemple de réalisation donné à titre non limitatif en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue de face de la machine.
La figure 2 en est une vue en plan.
La figure 3 en est une vue de côté.
La figure 4 est une vue de détail.
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La figure 5 est une vue partiellement en coupe et partiellement schématique du dispositif de transport des couches de boîtes.
La figure 5A est une vue de détail.
Les figures 6 à 14 sont des schémas explicatifs.
La machine objet de l'invention comprend en ordre principal : un bâti fixe 1, une bande transporteuse 2 constituée par exemple par une chaîne double sur laquelle sont amenés à la machine les récipients 3 placés debout ou d'autres objets devant être emballés par exemple des boites vides ou remplies, et un transporteur 4 qui peut être par exemple un transporteur à rouleaux et sur lequel se déplacent les cartons 5 (Fig. 3) où les caisses remplir.
A leur entrée dans la machine et après avoir quitté la bande 2 les boîtes sont reçues sur une table 6 et se déplacent sur celle-ci en se poussant l'une l'autre entre un éjecteur 7 et un linteau mobile 8 jusqu'à ce que la première boite de la rangée vienne heurter un interrupteur 9.
L'éjecteur 7 est constitué par une planche placée de champ et repliée à son extrémité située du côté du transporteur 2 de manière à former une patte 10 qui lors du déplacement de l'éjecteur 7 vient se placer dans le parcours des boîtes de manière à former arrêt.
On voit donc que c'est toujours une rangée complète de boîtes qui est poussée dans la machine et que, dans l'attente d'être introduites, les boites immobilisées par l'arrêt la restent sur la bande 2 qui continue à être en mouvement.
Le déplacement de l'éjecteur 7 est produit par un poussoir 11 qui fait saillie à l'extérieur d'un cylindre 12 à commande par exemple par air-comprimé dans lequel peut se déplacer un piston 12' (fig. 8) dont la tige 13 porte le poussoir 11. L'éjecteur est soumis en outre à l'action de ressorts 14.
Du poussoir 11 est solidaire une tige 15 (fig. 4) qui pend vois le bas et qui porte une barre 16 disposée horizontalement dont une extrémité taillée en biseau 17 pénètre dans une fente 18 formée dans le linteau 8 et peut agir sur un galet 19 porté par une saillie 19 du linteau 8.
La barre 16 est repliée en 20 à son extrémité opposée au biseau 18 et ce repli porte une rondelle 21.
Comme on le comprend aisément, quand sous la commande du cylindre 12 le poussoir 11 commence à se déplacer dans le sens indiqué par la flèche F (fig. 4) en agissant sur l'éjecteur 7, il provoque en même temps par l'action du biseau 17 sur le galet 19 la descente du linteau 8 de sorte que la rangée de boîtes peut être déplacée sur la table 6 dans une direction perpendiculaire à celle d'amenée sans être gêné par le linteau 8.
A la fin de la course du poussoir 11, la rondelle 21 agit sur un interrupteur 22 dont le rôle sera expliqué ci-après (fig. 4).
Par des moyens qui seront également exposés ci-après, au moment où la première boîte de la rangée introduite entre l'éjecteur 7 et le linteau 8 agit sur l'interrupteur 9, le cylindre 12 entre en action à la suite de quoi le linteau 8 est tiré vers le bas et l'éjecteur 7 pousse une rangée complète de boîtes sur la table 6. Lors de ce déplacement, les boîtes se trouvant sur la chaîne d'amenée 2 sont immobilisées par le repli 10 de l'éjecteur.
La longueur de la chaîne d'amenée détermine la force de poussée nécessaire pour pousser une rangée de boîtes sur la table de la machine entre l'éjecteur 7 et le linteau 8, ainsi que la force nécessaire pour agir sur l'interrupteur 9.
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Quand un nombre suffisant de rangées de boîtes a été poussé sur la table 6, l'alimentation s'interrompt automatiquement et le fonction- nement de l'éjecteur s'arrête.
C'est alors qu'intervient le dispositif qui sera décrit ci- après :
Un chariot 25 est disposé horizontalement au-dessus de la par- tie de la table 6 sur laquelle sont amenées successivement les différentes rangées de boîtes ayant été introduites entre l'éjecteur 7 et le linteau mobile 8 et peut se déplacer horizontalement sous la commande d'un cylindre à air comprimé 26 (fig. 10 et 11) de manière à amener en une fois au-des- sus du carton 5 les boîtes ayant été rassemblées sur l'emplacement représen- té en 27 (fig. 2) et ensuite soulevées en formant une couche par une tête preneuse 28 munie de godets 29 dans lesquels le vide règne à certains mo- ments et contre lesquels les boîtes 3 peuvent venir s'appliquer.
Du chariot 25 est solidaire un cylindre 30 disposé verticale- ment et fermé vers le haut par une tôle 31 (fig. 5) sur laquelle est fixé une carcasse 32 dans laquelle se trouve un petit cylindre 33 (fig. 5A) con- tenant une soupape 34 et auquel aboutissent des tuyaux à air comprimé 35 et 36.
A l'intérieur du cylindre 30 se trouve un cylindre 37 qui se termine vers le haut par une tête creuse 38 portant une pièce 39 de raccord avec un tuyau 40 d'amenée d'air comprimé.
La tête 38 peut effectuer dans une chambre 41 prévue dans le cylindre une faible course vers le haut et vers le bas à laquelle participe le cylindre intérieur 37.
Dans le cylindre 37 peut se déplacer de haut en bas et de bas en haut un piston 42 dont la tige 43 après avoir traversé le fond du cylindre 37 se raccorde à la tête preneuse 28. Les mouvements du piston sont commandés par de l'air comprimé amené par le tuyau 40 et un tuyau 44 traversant le cylindre 30 peu au-dessus du chariot 25.
Entre les cylindres 30 et 37 est prévu un fourreau 45 qui est rendu solidaire de la tête 28 et qui sert de guide pour les mouvements de la tête preneuse 28.
L'alimentation en rangées successives sur l'espace 27 (fig. 2) se poursuit jusqu'à ce que la première rangée a été poussée contre un clapet terminal 50 monté de manière à osciller en 51 (fig. 9) et pouvant agir sur une soupape de commande 52 et sur un micro-interrupteur 53. Cette mise en action du clapet ne peut se produire que si une couche entière d'objets à emballer se trouve sur l'espace 27.
Le cylindre 37 sur lequel la tête preneuse est fixée est placé librement dans le chariot 25. Deux ressorts 451 (ou un plus grand nombre) d'une force bien déterminée poussent le corps du cylindre 37 continuellement vers le bas de telle sorte que normalement la pièce 39 ne touche pas le clapet 34.
Pendant la descente du piston 42, les godets suceurs 29 viennent se placer sur les boites et les fixent. A ce moment le piston 42 s'arrête et les ressorts 451 sont alors repoussés ; le corps du cylindre 37 re- monte un peu ce qui a pour conséquence de repousser le clapet 34 lequel est amené en position d'ouverture tandis que la tête preneuse 28 remonte chargée de boîtes.
Cette dernière vient agir sur un clapet 54 à air qui est porté par le chariot 25 et qui est mis en position d'ouverture de façon à déclencher le mouvement de déplacement horizontal du chariot 25 lequel vient se placer au-dessus du carton à remplir 5. A ce moment, des clapets de comman-
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de 55 et 56 portés par le chariot sont enfoncés et le chariot est de ce fait immobilisé ; la tête preneuse 28 se déplace alors vers le bas jusqu'à ce que les boites touchent le fond de la boite 5 et que le cylindre 37 est à nouveau déplacé quelque peu vers le haut en provoquant l'ouverture de la soupape 34 et la remontée de la tête.
Une conduite sous vide intervenant pour maintenir les boîtes fixées sur la tête est alors mise en communication par un dispositif spécial, avec l'atmosphère, ce qui a pour effet de libérer instantanément les boites qui sont ainsi placées dans le carton.
La tête preneuse 28 et le chariot 25 viennent automatiquement se placer à nouveau dans la position de départ.
Pendant la durée du cycle de travail qui vient d'être décrit, l'arrivée des boites provenant du transporteur 2 et leur déplacement sur la table 6 s'effectuent par rangées entières de telle sorte que la prise des boîtes par les godets 29 peut s'effectuer presqu'instantanément lorsque le chariot occupe la position correcte au-dessus de la couche de boites, ce qui a pour effet d'enfoncer des clapets à air de commande 57 et 58 dont l'un 57 est porté par le chariot et dont l'autre 58 occupe une position fi- xe.
Lorsque le clapet terminal 50 a été enfoncé par la couche de boites qui arrive, la tête preneuse 28 descend à nouveau et entame un deuxième cycle de travail semblable à celui qui vient d'être décrit.
La vitesse de fonctionnement des différents cylindres à air doit être réglée de manière que le chariot 25 soit en position finale avant que le clapet terminal 50 ne soit enfoncé.
Le cycle de travail consistant en la prise et la mise dans le carton d'une couche se répète jusqu'à ce que le carton soit plein, ce qui entraîne automatiquement l'arrêt partiel de la machine.
Cette dernière opération sera décrite en détail en même temps que le fonctionnement de principe de la partie électrique et pneumatique et à l'aide des figures 6 à 12 qui sont des schémas montrant ;
Les figures 6, 7 et 8 la mise en marche de la machine par la pose d'un carton ;
La figure 9 une couche de boîtes prête à être prise par la tête 28 ;
La figure 10 le départ du chariot chargé
La figure 11, les boîtes prêtes à être détachées ;
La figure 12 le comptage des rangées de boîtes.
Par la mise en place dans la machine du carton à remplir, un micro-interrupteur 60 est enfoncé (fig. 3 et 6) : celui-ci donne un signal (impulsion de courant) au moyen d'une minuterie 61 à une soupape électromagnétique 62 à la suite de quoi celle-ci est commutée et permet le passage de l'air comprimé vers la soupape de commande 58 ce qui met la machine en état de travailler.
Lorsqu'une rangée entière de boites se trouvant sur la table de la machine pousse contre le micro-interrupteur 9, une soupape électromagnétique 63 entre en fonctionnement (figure 7).
Cette soupape 63 permet le passage de l'air comprimé dans une conduite 64. Une soupape directionnelle 65 manoeuvrée à distance est commutée et l'air comprimé peut passer vers le cylindre 12 par la conduite 66.
Le piston 121 du cylindre 12 se déplace dans le sens de la flè-
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che Fl (fig. 8) et provoque le déplacement d'une rangée entière de boîtes sur la table 6 de la machine jusqu'au moment où le clapet de commande 22 est repoussé par la pièce 15-16 (fig. 4 et 8). Le clapet 22 permet le pas- sage de l'air comprimé à travers la conduite 221 vers la soupape direc- tionnelle 65. Celle-ci est commutée et l'air comprimé passe à travers la conduite 67 vers le cylindre 12 dont le piston 121 effectue un mouvement de retour.
Ce processus se répète plusieurs fois jusqu'à ce que la soupape de commande 52 ainsi que le micro-interrupteur 53 aient été enfoncés par la rangée de boites qui arrive.
Le micro-interrupteur 53 qui est connecté en série avec l'in- terrupteur 9 interrompt le courant, ce qui a pour effet d'arrêter instantanément tout le système d'alimentation, c'est-à-dire que le piston 12 du cylindre 12 se meut en sens inverse et s'arrête de manière à permettre l'arrivée d'une rangée entière de boîtes
La soupape 52 reçoit seulement de l'air comprimé par la con- duite 68 (fig. 9) lorsque la soupape de commande 58 est enfoncée, c'est-à- dire lorsque le chariot 25 est en bonne position et que la soupape électro- magnétique 62 est en position permettant le passage par la conduite 71 vers cette soupape 58 (fig. 6).
Lorsqu'un carton vide 5 est mis à sa place dans la machine, le micro-interrupteur 60 est enfoncé et celui-ci donne une impulsion cite cou- rant à la minuterie 61 ce qui met en action la soupape double électro-ma- gnétique 62 et permet l'alimentation de la soupape de commande 58 en air comprimé à travers la conduite 71.
Lorsque la soupape de commande 52 est enfoncée, l'air comprimé passant par la conduite 72 commute une soupape directionnelle 73 à la suite de quoi l'air comprimé parvient au cylindre 37 par le conduit 40.
Le piston 42 (fig. 5) pourvu de la tête preneuse 28 descend de telle sorte que les godets suceurs 29 viennent s'appliquer sur les boî- tes.
Mais le cylindre 37 est monté librement dans le chariot 25 sur des ressorts et lorsque le piston 42 rencontre une résistance déterminée ; le cylindre 37 est soulevé et la tête 38 exécute sa course de faible ampli- tude dans la chambre 41 de telle sorte que la soupape 34 est actionnée et que l'air comprimé passe à travers la conduite 36.
Une soupape pneumatique spéciale 74 (fig. 9) manoeuvrée à dis- tance recevra maintenant de l'air comprimé par la conduite 75, mais elle ne peut pas fonctionner parce qu'elle est reliée par une conduite 110 (fig.
13-14) à une soupape directionnelle 87 elle-même en liaison avec le cylin- dre 26 par une conduite 111 (fig. 13) et que vu la position du piston 26' la conduite 110 est sous pression. Dans cet état, la ligne 112 de vide en liaison avec les godets suceurs n'est pas interrompue, mais est reliée à la pompe pneumatique 80 de sorte que les boîtes sont fixées dès qu'elles sont en contact avec les godets suceurs.
A la suite de l'ouverture de la soupape 34, une soupape direc- tionnelle 81 est également commutée ce qui a pour effet d'alimenter la soupape de commande 54 en air comprimé à travers la conduite 82. En même temps, la soupape 34 admet également de l'air comprimé vers la soupape di- rectionnelle 73 ce qui commute cette dernière et fait passer l'air compri- mé par la conduite 44 dans le cylindre 37 ce qui provoque un mouvement en sens opposé du piston 42 (fig. 5) et soulève les boites de la table 6 de la machine.
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Dans sa position la plus élevée, la tête preneuse 28 mue par le cylindre 37 pousse contre le clapet de commande 54.
Cette manoeuvre a pour conséquence que 1-'air comprimé arrive dans la conduite 83 et entraîne l'alimentation des soupapes 55, 84 et 57 en air comprimé. La soupape de commande 84 qui est mue par une came 85 est à ce moment fermée, ainsi que la soupape 55. La soupape 57 seule est ouverte du fait qu'elle est dans une position enfoncée à la suite de la position du chariot, ce qui entraîne un envoi d'air comprimé à travers la conduite 86 vers la soupape directionnelle 87 (fig. 10). Celle-ci est commutée et l'air comprimé est admis dans le cylindre 26 par la conduite 111.
Il s'ensuit que le chariot 25 retourne vers la gauche.
A la fin de sa course, les deux soupapes de commande 55 et 56 qui sont fixées sur le chariot sont enfoncées. A ce moment, la soupape de commande 55 n'est pas alimentée en air comprimé car le chariot sur lequel est fixée la soupape 84 est passé à côté d'une petite came 85 ce qui a eu pour effet d'enfoncer celle-ci et de commuter la soupape directionnelle 81 entraînant l'interruption de l'alimentation en air comprimé à travers la soupape 54.
La soupape 56 qui reçoit maintenant de l'air comprimé par la soupape directionnelle commutée (conduite 88 - fig. 11) laisse l'air comprimé traverser la conduite 90 (la soupape 52 étant fermée) et commute la soupape directionnelle 73, ce qui a pour effet d'alimenter le cylindre 37 par le dessus à travers la conduite 40 de telle sorte que le piston 42 descend (fig. 5). A la fin de sa course, le cylindre 37 est à nouveau poussé quelque peu vers le haut de telle sorte que la soupape de commande 34 s'ouvre et laisse passer l'air comprimé ce qui entraîne l'alimentation en air comprimédes soupapes 74, 81, 73.
La soupape 74 est maintenant commutée et ferme le circuit sous vide.
Ceci est maintenant possible vu la position du piston dans le cylindre 26 (fig. 14), ce qui a pour effet de mettre la ligne sous vide 112 en relation avec l'atmosphère (A) et de détacher les boîtes appliquées contre les godets suceurs.
La soupape 34 donne passage à l'air comprimé vers la soupape 81 et commute celle-ci, ce qui a pour effet d'alimenter à nouveau en air comprimé la soupape 54.
La soupape directionnelle 73 est également commutée et provoque la remontée du piston 42 du cylindre 37. Lorsque maintenant la tête preneuse 28 enfonce la soupape de commande 54, la soupape 57 est cette fois-ci fermée et la soupape 55 est ouverte, ce qui a pour effet de permettre le passage de l'air comprimé à travers la conduite 91 (fig. 11) vers la soupape directionnelle 87 et commute celle-ci.
L'air comprimé peut maintenant parvenir à travers une soupape d'étranglement fixée sur 87 vers le cylindre 26 en passant par la conduite 91 ce qui amène le chariot à nouveau dans sa position de départ de telle sorte que les soupapes de commande 57 et 58 sont enfoncées.
Lors du retour du chariot la soupape 84 est enfoncée par la came 85 et cela entraîne la commutation de la soupape directionnelle 81 et remet tout le système à nouveau dans sa position de départ.
Lors du retour du chariot, et ceci pour chaque couche de boîtes que l'on place dans le carton, une came 100 (fig. 12) est tournée d'un certain angle par un poussoir 99 porté par le chariot. Cette came 100 qui est conçue en partie comme appareil interrupteur porte des doigts 991 dont le nombre correspond au nombre de couches à former à chaque mouvement de retour
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du chariot, le poussoir 99 fait avancer de quelques degrés l'un des doigts 99' tandis que ceux qui viennent contre le poussoir sont enfoncés. Le freinage de la came est effectué par une bille à pression élastique qui est pressée dans un trou quand la came est en bonne position.
Lorsque le carton est rempli avec le nombre de couches de boîtes dans le carton, un petit doigt réglable 992 actionne un micro-interrupteur 101 ce qui commute la soupape électro-magnétique 102 vers la minuterie 61 et interrompt l'arrivée d'air comprimé vers la soupape de commande 58 de sorte que la machine s'arrête automatiquement lorsqu'un carton est rempli.
Une lampe rouge 103 s'allume et un verrou 104 qui est monté sur l'appareil fixant le carton s'ouvre de sorte qu'il est possible d'enlever le carton rempli.
Lors du placement sur la machine d'un carton vide le micro-interrupteur 60 est enfoncé ce qui donne une impulsion de courant à la soupape électro-magnétique 102 au moyen de la minuterie 61 et amène de l'air comprimé dans la soupape 58 ; l'encaisseuse est ainsi prête à reprendre son travail.
Au moment où la lampe 103 s'allume, l'opérateur pousse sur une pédale 105 ; le carton rempli est de ce fait libéré et poussé sur le transporteur 4 sous l'effet d'un carton vide.
Le carton vide ayant été amené en place, on lâche la pédale 105 et le carton est poussé à la bonne place.
La machine peut alors commencer un nouveau cycle de remplissage.
L'enlèvement des cartons pleins et la mise en place des fides peut se faire très rapidement vu que ceux-ci ne doivent pas être manipulés et qu'un déplacement sur le transporteur 4 suffit.
La machine est munie d'une petite pompe à vide commandée par un moteur électrique qui assure aussi la commande du transporteur d'amenée des boites.
L'air compriné (pression : 6 à 8 Kgr.) est fourni par un compresseur spécial ou par une installation centrale, la machine comprend en général un réservoir à air comprimé qui régularise la pression aux différents. appareils.
Le fonctionnement de la machine est à l'abri de toute inattention du préposé et à condition que l'alimentation soit normale elle peut fonctionner pour ainsi dire sans interruption.
L'utilisation de l'air comprimé et du vide permet d'obtenir des avantages techniques très importants par rapport aux machines existantes.
Ces avantages se manifestent principalement au point de vue de l'économie de main d'peivre, de la précision de la machine, de la manipulation du produit à emballer et enfin de l'adaptation aux différents produits.
Une telle machine s'adapte parfaitement bien à une production en grand et est entièrement automatique.
Un avantage est aussi que les récipients munis d'étiquettes ne sont pas endommagés au moment de l'emballage et que les bords ne courent pas le risque d'être bosselés.
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MACHINE FOR THE FILLING OF CRATES, CARTONS OR OTHER PACKAGING IN
MEANS OF CONTAINERS, FOR EXAMPLE OF METAL BOXES.
The present invention, which is due to Messrs. William de BAEK and Prosper NOTREDAME, relates to a machine for filling boxes or other packaging by means of containers such as metal or cardboard boxes, bottles, etc.
Its aim is to create a fast moving machine whose movements can take place by means of compressed air or a similar fluid and in which the containers to be packed can be gripped and moved by the intervention of vacuum. .
This machine essentially differs in that the containers brought into the upright position by a conveyor are introduced in successive rows on a table in such a way that after the infeed of a row, the receptacles on the infeed conveyor are introduced. stopped while the row which has just been introduced is pushed to a location where successive rows are received until a layer forms which is then picked up by a gripper head carried by a carriage capable of receiving a horizontal displacement movement whereby the containers are brought above the package and lowered there.
In order to make the invention fully understood, an exemplary embodiment thereof given without limitation will be described below with reference to the appended drawings in which:
Figure 1 is a front view of the machine.
Figure 2 is a plan view.
Figure 3 is a side view.
Figure 4 is a detail view.
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FIG. 5 is a partially sectional and partially schematic view of the device for transporting the layers of boxes.
Figure 5A is a detail view.
Figures 6 to 14 are explanatory diagrams.
The machine object of the invention comprises in main order: a fixed frame 1, a conveyor belt 2 constituted for example by a double chain on which are brought to the machine the containers 3 placed upright or other objects to be packaged for example empty or filled boxes, and a conveyor 4 which can be for example a roller conveyor and on which the boxes 5 (Fig. 3) move where the boxes fill.
On entering the machine and after leaving the strip 2 the boxes are received on a table 6 and move on it pushing each other between an ejector 7 and a movable lintel 8 until that the first box in the row hits a switch 9.
The ejector 7 is constituted by a board placed in the field and folded at its end located on the side of the conveyor 2 so as to form a tab 10 which during the movement of the ejector 7 is placed in the path of the boxes so as to train stop.
It can therefore be seen that it is always a complete row of boxes which is pushed into the machine and that, while waiting to be introduced, the boxes immobilized by the stop remain on the belt 2 which continues to be in motion. .
The movement of the ejector 7 is produced by a pusher 11 which protrudes outside a cylinder 12 controlled for example by compressed air in which a piston 12 '(FIG. 8) can move, whose rod 13 carries the pusher 11. The ejector is also subjected to the action of springs 14.
A rod 15 (fig. 4) which hangs downwards and carries a bar 16 arranged horizontally, one end of which bevelled 17 penetrates into a slot 18 formed in the lintel 8 and can act on a roller 19 is integral with the pusher 11. carried by a projection 19 of the lintel 8.
The bar 16 is folded in 20 at its end opposite the bevel 18 and this fold carries a washer 21.
As can easily be understood, when under the control of the cylinder 12, the pusher 11 begins to move in the direction indicated by the arrow F (fig. 4) by acting on the ejector 7, it causes at the same time by the action from the bevel 17 on the roller 19 the descent of the lintel 8 so that the row of boxes can be moved on the table 6 in a direction perpendicular to the feed direction without being hampered by the lintel 8.
At the end of the stroke of the pusher 11, the washer 21 acts on a switch 22, the role of which will be explained below (fig. 4).
By means which will also be explained below, when the first box of the row introduced between the ejector 7 and the lintel 8 acts on the switch 9, the cylinder 12 comes into action following which the lintel 8 is pulled down and the ejector 7 pushes a complete row of boxes onto the table 6. During this movement, the boxes on the feed chain 2 are immobilized by the fold 10 of the ejector.
The length of the feed chain determines the pushing force necessary to push a row of boxes on the machine table between the ejector 7 and the lintel 8, as well as the force necessary to act on the switch 9.
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When a sufficient number of rows of boxes have been pushed onto the table 6, the feed is automatically cut off and the ejector operation stops.
It is then that the device which will be described below intervenes:
A carriage 25 is disposed horizontally above the part of the table 6 on which are successively brought the different rows of boxes which have been introduced between the ejector 7 and the movable lintel 8 and can move horizontally under the control of 'a compressed air cylinder 26 (fig. 10 and 11) so as to bring at once above the carton 5 the boxes which have been collected on the location shown at 27 (fig. 2) and then raised by forming a layer by a gripper head 28 provided with cups 29 in which the vacuum prevails at certain times and against which the boxes 3 can be applied.
A cylinder 30 is attached to the carriage 25, arranged vertically and closed at the top by a sheet 31 (FIG. 5) on which is fixed a frame 32 in which there is a small cylinder 33 (FIG. 5A) containing a valve 34 and which terminate compressed air pipes 35 and 36.
Inside the cylinder 30 is a cylinder 37 which ends upwards with a socket head 38 carrying a part 39 for connection with a pipe 40 for supplying compressed air.
The head 38 can perform in a chamber 41 provided in the cylinder a short upward and downward stroke in which the inner cylinder 37 participates.
In the cylinder 37 can move from top to bottom and from bottom to top a piston 42, the rod 43 of which, after having passed through the bottom of the cylinder 37, is connected to the gripper head 28. The movements of the piston are controlled by air. compressed brought by the pipe 40 and a pipe 44 passing through the cylinder 30 little above the carriage 25.
Between the cylinders 30 and 37 is provided a sleeve 45 which is made integral with the head 28 and which serves as a guide for the movements of the gripper head 28.
The supply in successive rows on the space 27 (fig. 2) continues until the first row has been pushed against a terminal valve 50 mounted so as to oscillate at 51 (fig. 9) and able to act on a control valve 52 and on a microswitch 53. This actuation of the valve can only occur if an entire layer of objects to be packaged is on the space 27.
The cylinder 37 on which the gripper head is fixed is placed freely in the carriage 25. Two springs 451 (or a greater number) of a definite force push the body of the cylinder 37 continuously downwards so that normally the part 39 does not touch valve 34.
During the descent of the piston 42, the suction cups 29 are placed on the boxes and fix them. At this moment the piston 42 stops and the springs 451 are then pushed back; the body of the cylinder 37 rises a little which has the consequence of pushing back the valve 34 which is brought into the open position while the gripper head 28 rises loaded with boxes.
The latter acts on an air valve 54 which is carried by the carriage 25 and which is put in the open position so as to trigger the horizontal displacement movement of the carriage 25 which is placed above the carton to be filled 5 At this time, the control valves
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55 and 56 carried by the carriage are depressed and the carriage is thereby immobilized; the gripper head 28 then moves downwards until the boxes touch the bottom of the box 5 and the cylinder 37 is again moved somewhat upwards, causing the valve 34 to open and rise again of the head.
A vacuum pipe intervening to keep the boxes fixed on the head is then placed in communication by a special device, with the atmosphere, which has the effect of instantly releasing the boxes which are thus placed in the cardboard box.
The gripping head 28 and the carriage 25 automatically come back to the starting position again.
During the duration of the work cycle which has just been described, the arrival of the boxes coming from the conveyor 2 and their movement on the table 6 are carried out in whole rows so that the taking of the boxes by the buckets 29 can s '' perform almost instantaneously when the carriage occupies the correct position above the layer of boxes, which has the effect of depressing control air valves 57 and 58, one of which 57 is carried by the carriage and of which the other 58 occupies a fixed position.
When the terminal valve 50 has been depressed by the incoming layer of boxes, the gripper head 28 descends again and begins a second work cycle similar to that which has just been described.
The operating speed of the various air cylinders must be adjusted so that the carriage 25 is in the final position before the end valve 50 is depressed.
The work cycle of picking up and placing one layer in the carton is repeated until the carton is full, which automatically causes the machine to stop partially.
This last operation will be described in detail together with the principle operation of the electrical and pneumatic part and with the aid of FIGS. 6 to 12 which are diagrams showing;
Figures 6, 7 and 8 start the machine by placing a cardboard box;
Figure 9 a layer of boxes ready to be picked up by the head 28;
Figure 10 the departure of the loaded cart
Figure 11, the boxes ready to be detached;
Figure 12 counting rows of boxes.
By placing the carton to be filled in the machine, a microswitch 60 is pressed (fig. 3 and 6): this gives a signal (current pulse) by means of a timer 61 to an electromagnetic valve. 62 following which it is switched and allows the passage of compressed air to the control valve 58 which puts the machine in working condition.
When an entire row of boxes on the machine table pushes against microswitch 9, an electromagnetic valve 63 comes into operation (Figure 7).
This valve 63 allows the passage of compressed air in a line 64. A directional valve 65 operated remotely is switched and the compressed air can pass to the cylinder 12 through the line 66.
The piston 121 of the cylinder 12 moves in the direction of the arrow.
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che Fl (fig. 8) and causes the movement of an entire row of boxes on the table 6 of the machine until the control valve 22 is pushed back by the part 15-16 (fig. 4 and 8) . The valve 22 allows the passage of the compressed air through the pipe 221 to the directional valve 65. The latter is switched and the compressed air passes through the pipe 67 to the cylinder 12, the piston 121 of which. makes a return movement.
This process is repeated several times until the control valve 52 as well as the microswitch 53 have been depressed by the incoming row of boxes.
The microswitch 53 which is connected in series with the switch 9 interrupts the current, which has the effect of instantly stopping the entire supply system, that is to say that the piston 12 of the cylinder 12 moves in the opposite direction and stops so as to allow the arrival of a whole row of boxes
The valve 52 receives only compressed air through the line 68 (fig. 9) when the control valve 58 is depressed, that is to say when the carriage 25 is in the correct position and the electro valve. - Magnetic 62 is in position allowing passage through line 71 to this valve 58 (FIG. 6).
When an empty box 5 is placed in its place in the machine, the microswitch 60 is depressed and the latter gives a current pulse to the timer 61 which activates the double electromagnetic valve. 62 and allows the supply of the control valve 58 with compressed air through the pipe 71.
When the control valve 52 is depressed, the compressed air passing through the line 72 switches a directional valve 73 whereupon the compressed air reaches the cylinder 37 through the line 40.
The piston 42 (FIG. 5) provided with the gripper head 28 descends so that the suction cups 29 come to rest on the boxes.
But the cylinder 37 is mounted freely in the carriage 25 on springs and when the piston 42 meets a determined resistance; cylinder 37 is lifted and head 38 performs its low-amplitude stroke in chamber 41 such that valve 34 is actuated and compressed air passes through line 36.
A special remotely operated pneumatic valve 74 (fig. 9) will now receive compressed air through line 75, but it cannot operate because it is connected through line 110 (fig.
13-14) to a directional valve 87 itself in connection with the cylinder 26 by a line 111 (fig. 13) and that in view of the position of the piston 26 'the line 110 is under pressure. In this state, the vacuum line 112 in connection with the suction cups is not interrupted, but is connected to the pneumatic pump 80 so that the boxes are fixed as soon as they come into contact with the suction cups.
Following the opening of the valve 34, a directional valve 81 is also switched which has the effect of supplying the control valve 54 with compressed air through the line 82. At the same time, the valve 34 Also admits compressed air to the directional valve 73 which switches the latter and passes the compressed air through the pipe 44 into the cylinder 37 which causes movement in the opposite direction of the piston 42 (fig. 5) and lift the boxes from table 6 of the machine.
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In its highest position, the gripper head 28 moved by the cylinder 37 pushes against the control valve 54.
This maneuver has the consequence that 1-compressed air arrives in the pipe 83 and causes the supply of the valves 55, 84 and 57 with compressed air. The control valve 84 which is driven by a cam 85 is at this time closed, as well as the valve 55. The valve 57 alone is open because it is in a depressed position following the position of the carriage. which causes compressed air to be sent through line 86 to directional valve 87 (fig. 10). This is switched and the compressed air is admitted into the cylinder 26 through line 111.
As a result, the carriage 25 returns to the left.
At the end of its stroke, the two control valves 55 and 56 which are fixed on the carriage are depressed. At this time, the control valve 55 is not supplied with compressed air because the carriage on which the valve 84 is fixed passed next to a small cam 85 which had the effect of depressing the latter and to switch the directional valve 81 causing the interruption of the compressed air supply through the valve 54.
The valve 56 which now receives compressed air from the switched directional valve (line 88 - fig. 11) lets the compressed air flow through the line 90 (the valve 52 being closed) and switches the directional valve 73, which has the effect of feeding the cylinder 37 from above through the pipe 40 so that the piston 42 descends (Fig. 5). At the end of its stroke, the cylinder 37 is again pushed somewhat upwards so that the control valve 34 opens and lets the compressed air pass which causes the compressed air to be supplied to the valves 74, 81, 73.
Valve 74 is now switched and closes the vacuum circuit.
This is now possible given the position of the piston in the cylinder 26 (fig. 14), which has the effect of putting the vacuum line 112 in relation to the atmosphere (A) and of detaching the boxes applied against the suction cups. .
The valve 34 gives passage to the compressed air to the valve 81 and switches the latter, which has the effect of supplying compressed air again to the valve 54.
The directional valve 73 is also switched and causes the piston 42 to rise from the cylinder 37. When now the clamshell 28 depresses the control valve 54, the valve 57 is this time closed and the valve 55 is open, which has the effect of allowing the passage of the compressed air through the pipe 91 (FIG. 11) to the directional valve 87 and switches the latter.
Compressed air can now pass through a throttle valve attached to 87 to cylinder 26 via line 91 which brings the carriage back to its starting position so that control valves 57 and 58 are sunken.
On return of the carriage the valve 84 is depressed by the cam 85 and this causes the switching of the directional valve 81 and returns the whole system to its starting position again.
During the return of the carriage, and this for each layer of boxes which are placed in the box, a cam 100 (FIG. 12) is turned at a certain angle by a pusher 99 carried by the carriage. This cam 100 which is designed in part as a switching device carries fingers 991 whose number corresponds to the number of layers to be formed on each return movement.
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of the carriage, the pusher 99 advances one of the fingers 99 'by a few degrees while those which come against the pusher are pressed. The cam braking is effected by an elastic pressure ball which is pressed into a hole when the cam is in the correct position.
When the carton is filled with the number of layers of boxes in the carton, an adjustable pinky finger 992 operates a microswitch 101 which switches the electromagnetic valve 102 to the timer 61 and interrupts the supply of compressed air to the control valve 58 so that the machine stops automatically when a carton is filled.
A red lamp 103 turns on and a latch 104 which is mounted on the apparatus securing the carton opens so that the filled carton can be removed.
When placing an empty cardboard box on the machine, the microswitch 60 is pressed which gives a current pulse to the electromagnetic valve 102 by means of the timer 61 and brings compressed air into the valve 58; the case packer is now ready to resume work.
When the lamp 103 lights up, the operator pushes on a pedal 105; the filled carton is thereby released and pushed onto the conveyor 4 under the effect of an empty carton.
The empty box having been brought into place, the pedal 105 is released and the box is pushed into the right place.
The machine can then start a new filling cycle.
The removal of the full boxes and the installation of the fides can be done very quickly since they do not have to be handled and that a movement on the conveyor 4 is sufficient.
The machine is equipped with a small vacuum pump controlled by an electric motor which also controls the conveyor for feeding the boxes.
The compressed air (pressure: 6 to 8 Kgr.) Is supplied by a special compressor or by a central installation, the machine generally includes a compressed air tank which regulates the pressure to the different ones. devices.
The operation of the machine is protected from any attendant inattention and provided that the power supply is normal it can operate virtually without interruption.
The use of compressed air and vacuum gives very important technical advantages over existing machines.
These advantages are manifested mainly from the point of view of the economy of labor, the precision of the machine, the handling of the product to be packaged and finally the adaptation to the different products.
Such a machine adapts perfectly well to large-scale production and is fully automatic.
It is also an advantage that containers with labels are not damaged at the time of packaging and that the edges do not run the risk of being dented.