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Cette invention est relative à un procédé et un dispo- sitif perfectionnés pour emballer des articles et elle concerne plus particulièrement un procédé d'emballage d'un groupe d'arti- cles dans une enveloppe en papier à extrémité ouverte et une machine pour l'exécution de ce procédé d'emballage. On, impor- tante application commerciale actuelle du procédé et du dispositif de cette invention est l'emballage de boites de bière pour former des emballages de six boîtes enfermées dans une enveloppe destinée à servir de porte-boîtes.
Une caractéristique importante de la présente invention est que le procédé et le dispositif prévus sontcaractérisés en ce que les articles à emballer sont déplacés de façon continue
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pendant toute l'opération d'emballage, de sorte qu'on peut obtenir, grâce à la présente invention, des vitesses de pro- duction sensiblement plus élevées quene le permettent des opé- rations d'emballage exigeant que les articles à emballer soient arrêtés par intermittence pour les opérations successives d'em ballage, ce qui était la caractéristique des procédés et des machines utilisés jusqu'à présent.
En bref, le procédé et la machine d'emballage de la présente invention sont caractérisés par l'agencement d'une arrivée continue des articles ou objets à emballer, la séparation des articlesen groupes à emballer, l'alignement d'un flan d'emballage sur le dessus de chaque groupe à emballer en dépla- cement continuel et. le maintien de cet alignement pendant qu'on plie chaque flan d'emballage aligné, sur les côtés et .avec chevauchement en dessous de chaque groupe à emballer, et qu'on.' agrafe les parties superposées chevauchantes de chaque flan, le tout alors que les groupes à emballer séparés continuent à se déplacer.
Ces particularités et d'autres encore de la présente invention serontdécrites ci-après plus en détail, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une vue partielle en plan, largement ; schématique, d'une machine à emballer agencée suivant la présente invention.
La figure 2 est une vue correspondante en plan du restant de la machine.
La figure 3 est une élévation partielle de côté cor- respondant d'une manière générale à la figure 1.
La figure 4 est une élévation partielle de côté cor- respondant d'une manière générale à la figure 2.
La figure 5 est une vue en perspective d'un emballage en papier fort qui peut être utilisé pour emballer un groupe d' articles suivant le procédé et le dispositif de la présente
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invention, et
La figure 6 est une vue en plan du flan de l'enveloppe représentée sur la figure 5.
Les figures 5 et 6 montrent que l'enveloppe d'emballage des articles (désignée dans son ensemble par la lettre W) comporte un panneau de paroi supérieure 10 disposé de toute manière appro- priée pour être saisi ou tenu pour le transport à la main, par exemple par les ouvertures de poignée 12,
une paire de -panneaux de parois latérales 14 pliés de manière à faire charnière sur les bords opposés du panneau 10 de la paroi supérieure et' une paire de demi-pattes de recouvrement de la paroi du fond 16 et 18 pliées de manière à faire charnière aux bords respectifs du fond de la paire de panneaux de parois latérales 14 et proportionnées de ma- nière à se recouvrir par leurs prolongements pour former un emballage W rectangulaire à quatre côtés dont les extrémités sont entièrement ouvertes comme le montre la figure 5.
Le panneau 10 de la paroi supérieure, les. panneaux 14 des parois latérales et les demi-pattes 16 Et 18 du fond constituent les parties d'un flan (voir figure, 6) qui a une forme rectangulaire et est entaillé transversalement pour permettre de replier ces parties tenant ensemble, toutes les parties ayant une longueur égale qui est en substance égale à un multiple du diamètre des boites à placer dans le porte-boîtes, comme c'est représenté en C sur la figure 6.
Les demi-pattes: du fond 16 et 18 forment, lors- qu'elles se recouvrent, une paroi de fond dont la largeur est éga le à celle du panneau 10 de la paroi supérieure et en substance égale à deux fois le diamètre des boîtes C, de sorte que 1 emballage- W est destiné à enfermer deux rangées de boîtes C entre la paire de panneaux 14 des paroislatérales et chaque panneau 14 de paroi latérale est encoché de manière appropriée près de ses bords pliants, pour former des fentes servant à maintenir en place pour les boîtes C le long de chaque paroi latérale, comme c'est repré- senté en 20 .
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L'enveloppe w telle qu'elle est disposée de la manière décrite ci-dessus, est destinée à être appliquée sur un lot de boît C pendant .une opération d'emballage et les bords chevau- chants des demi-pattes 16 et 18 du fond sont conformés de manière à s'agrafer afin que l'enveloppe W puisse être mise en place sans exiger, si on le désire, aucune application de colle sur le joint de la paroi du fond. A cet effet, la demi-patte 16 comporte une série d'oreilles de retenue espacées découpées le long des bords chevauchants comme en 22 et 22' et l'autre demi-patte 18 comporte une série correspondante d'oreilles de fixation 24 et 24'décou- pées dans lebord chevauchant.
Ces deux séries d'oreilles 22 et 22' et 24 et 24' sont articulées sur les demi-pattes l6et 18 à distance du bord de cel- les-ci, de façon à se replier en sens opposés et la charnière des oreilles de retenue 22 et 22' est légèrement plus grande que celle des oreilles de fixation 24 et 24' de sorte que ces der- nières peuvent passer vers l'intérieur à travers le bord chevauchant de la demi-patte intérieure 16, à l'endroit des oreilles de retenue respectives 22 et 22'. L'écartement des séries d'oreilles 22 et 22' et 24 et 24' est tel que les oreilles respectives de chaque série se trouvent dans les intervalles entre les boîtes adjacentes C placées dans le porte-boîtes (voir figure 4) et cet espace inoccupé donne le jeu nécessaire à la manipulation des oreilles pour les agrafer.
Les oreilles d'extrémité de chaque série 22' et 24' sont 'de préférence découpées sous un certain angle pour en tirer le meilleur avantage dans l'espace plus restreint disponible entre les bottes adjacentes C à chaque extrémité du porte-bottes.
Les oreilles de fixation 24 et 24' -sont en outre spécia- lement formées avec, aux extrémités, des prolongements élargis formant des' épaulements 26 et 26' qui sont proportionnés pour surplomber la demi-patte intérieure 16 de chaque côté des . oreilles de retenue 22 et 22' et réaliser ainsi l'agrafage des demi-pattes 16 et 18 de la paroi du fond. Lorsqu'on agrafe
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les oreilles de fixation à épaulement 24 et 24', les oreilles de retenue 22 et 22' sont déplacées vers le haut pour rester partiel- lement en surplomb des prolongements des extrémités des oreilles de fixation 24 et 24', de manière à maintenir en place les oreilles de fixation engagées 24 et 24'.
Les demi-pattes 16 et 18 sont en outre avantageusement pourvues chacune d'ouvertures 28 et 30, espacées des extrémités des pattes et du panneau adjacent 14 de la paroi latérale pour se trouver dans le diamètre d'une boîte d'extrémité C placée dans le porte-bottes de manière à laisser à ces ouvertures 28 et 30 le jeu nécessaire pour saisir les demi-pattes 16 et 18 de la paroi du fond et les maintenir convenablement chevauchantes pendant qu'on manipule les oreilles de fixation 24 et 24' pour les agrafer, comme il sera expliqué ci-après.
Dans le procédé et le dispositif de la présente invention, l'enveloppe W est appliquée sur un groupe d'articles à emballer, sous la forme d'un flan plat représenté sur la figure 5, tout en maintenant le groupe d'articles en déplacement continu. A cet effet, un bâti désigné dans son ensemble par la référence 100, est prévu pour supporter une série de dispositifs' réalisant les opé- rations successives de l'emballage d'une manière continue de sorte que les articles, tels que les boîtes C, à emballer sont reçus à une extrémité du bâti 100 et les groupes d'articles à emballer sont associés à des enveloppes W et sont emballés en groupes par les enveloppes repliées et fixées' dessus tout en se déplaçant de manière continue vers l'autre extrémité.
Les boites C sont reçues sur un transporteur 101 à l'extrémité gauche du bâti 100 comme on le voit sur les figures 1 et 3. Ce transporteur 101 est de préférence du type à chaîne et il est monté sur des poulies 102 et 103 pour présenter une surface plate et lisse .dans son brin supérieur sur lequel les bottes C glissent quand elles y sont forcées,mais suivent autre- ment le mouvement du transporteur.
La poulie 103 est entraînée
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par un moteur 104 ou par une autre source de puissance appropriée, pour entraîner le transporteur 101 à une vitesse supérieure (par exemple environ 20% plus vite) que la vitesse à laquelle les bol- tes C se déplacent au cours de l'emballage, de manière à maintenir une arrivée continue de boites C vers les dispositifs d'emballage suivants. Les. boîtes C arrivant sur le transporteur 101 sont de préférence amenées initialement en une rangée simple pour être séparées en deux rangées adjacentes et alignées au moyen d'un dispositif approprié (non représenté) placé dans ce but à l'en- droit indiqué par la référence 200 et ce dispositif peut avanta- geu sement être un mécanisme séparateur monté en relation avec le transporteur 101.
Des micro-interrupteurs 105 sont placés au- dessus de chaque rangée alignée de boites C suivant la séparation précitée pour indiquer et arrêter l'opération d'emballage dès qu'un trou est signalé dans l'une ou l'autre des rangées de boîtes alignées.
Des enveloppes w à l'état de flans sont placées au-dessus du transporteur 101 dans une treille 300 pour être amenées de là sur le dessus des boîtes C après que celles-ci ont été disposées en deux rangées alignées comme il a été dit ci-dessus. La trémie 300 comporte un groupe de bandes de guidage verticales 3.01 pour maintenir les flans d'enveloppes w en pile et un mécanisme, d'avancement y est associé qui comporte des ventouses 302 placées de chaque côté des rangées de boîtes C alignées, pour saisir l'enveloppe se trouvant en dessous de la pile de flans d'enveloppes W adjacente au-bord de la pile le plus proche de l'extrémité d'entrée du transporteur 101 et tirer ce bord vers le bas suffisam- :
ment loin pour permettre aux lames' séparatrices 303 de pénétrer dans la trémie 300 au-dessus du flan inférieur et de le séparer du restant de la pile de flans. Le flan d'enveloppe inférieur W étant ainsi séparé, des tiges d'avancement 304 sont synchronisées pour suivre les lames séparatrices 303 et pousser le flan d'en- veloppe libéré ² de la trémie 300 sur les bottes C se déplaçant
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en deux rangées alignées sur le transporteur 101.
Ce, mécanisme d'avancement comporte de préférence deux lames séparatrices 303, une dans l'alignement de chaque ventouse
302 et quatre tiges d'avancement 304 une de chaque côté des deux lames séparatrices 303. Les deux lames séparatrices 303 et les tiges d'avancement 304 sont montées de manière à recevoir un mouvement alternatif sur des coulisses respectives 305 et 306 et elles sont actionnées par .des excentriques respectifs307 :et 308 convenablement synchronisés, les excentriques 307 et 308 étant synchronisés par rapport au fonctionnement des autres dispositifs d'emballage par une commande appropriée comme c'est représenté en traits interrompus en 309. Si on le désire, on peut employer d'autres dispositions de trémie et de mécanismes d'avancement au lieu de la disposition décrite ci-dessus.
Lorsque les flans d'enveloppes W sont arrachés de la trémie 300 et placés sur les rangées de boites alignées C de la manière décrite ci-dessus, les flans d'enveloppes W passent sous la commande des chaînes d'avancement 106, placées de chaque côté des rangées de boîtes C adjacentes aux extrémités des flans s'éten. dant transversalement et pourvues de crochets espacés 107 destinés à attaquer les bords postérieurs des flans d'enveloppes W successifs de manière à les mettre en place et les maintenir dans l'alignement d'emballage approprié.
Des micro-interrupteurs 108 sont placés près de chaque extrémité des flans d'enveloppes W lorsqu'ils passent sous la commande des chaînes d'avancement 106, pour détecter l'emplacement de chaque flan d'enveloppe w et interrompre l'opéra- tion d'emballage si un flan ne tombe pas sur les chaînes d'avance- ment 106 en succession régulière ou n'est pas convenablement placé dessus pour n'importe quelle raison. Les chaînes d'avancement 106 des flans sont posées sur des roues à chaîne 109 et 110 de manière que les brins supérieurs soient en substance de niveau avec les parties supérieures des rangera de boîtes C à emballer, et sur d' autres roues à chaîne 111 et 112 pour leurs brins de retour.
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La roue 11 est entraînée par une liaison indiquée en 113 avec le moteur principal d'entraînement 114 ou une autre source de puis- sance qui entraîne aussi les autres dispositifs d'emballage, comme il sera expliqué ci-dessous.
Pendant que les rangées de boîtes alignées C se déplacent encore en dessous de la trémie 300 sur le transporteur 101 elles sont attaquées par des courroies de guidage latéral 115 qui main- tiennent les rangées de boîtes adjacentes et centrées sur le transporteur 101 par rapport à la trémie 300. Ces courroies de guidage 115 sont placées sur des. poulies 116 117, 118 et 119 pour courir en contact latéral de retenue avec les boîtes C sur toute la longueur restante de la machine 100, sauf entre les pou- lies 117 et 118 où les courroies 115 forment une boucle vers l'extérieur sur les poulies 120 et 121 dans un but qui sera expliqué maintenant.
Le, brin de retour de chaque courroie de guidage 115 entre les' contre-poulies 122 et 123 forme une boucle dans un plan horizontal pour assurer la tension au moyen d'ungroupe de poulies
124 reliées par un accouplement d'entraînement approprié (non représenté) au moteur principal d'entraînement 114.
Juste au delà de la trémie 300, des paires de chaînes d'avancement des boîtes à plongeurs 125 sont placées entre des arbres de roues à chaîne 126 et 127 pour porter des plongeurs espacés 128 actionnés par des barres de came comme c'est indiqué en 110, et destinés à se placer en travers des rangées de boîtes alignées C de manière à séparer dans ces rangées des groupes d'em- ' ballage successifs ou des groupes de boîtes c de la grandeur à emballer dans les flans d'enveloppes W (par exemple des groupes . de six boîtes C disposées en deux rangées alignées de trois chacune).
Les brins de retour des paires de chaînes 125 à plongeurs pour l'a vancement des bottes sont posés sur d'autres arbres de roues à chaîne 129 et 130 et les chaînes sont entraînées par l'arbre de roue à moyen d'un accoupleemnt indiqué en 131
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allant au moteur principal d'entraînement 114, et elles sont syn- chronisées avec les autres dispositifs d'emballage*.
Centrées sur le transporteur 101 par les courroies 115 de guidage latérale les rangées de bottes .alignées C sont amenées en dessous de la trémie 300 de manière que les flans d'enveloppes
W arrachés de la trémie soient placés sur les boites C, avec la/ paroi supérieure de l'enveloppe 10 alignée transversalement en tra- vers des parties supérieures des bottes C et les parois latérales respectives 14 et les demi-pattes de fond associées 16 et'18 s'éten... dant de chaque côté.
Les chaînes d'avancement 106 attaquent immé diatement les flans d'enveloppes W au moyen des crochets espacés
107 pour maintenir cet alignement et{ les chaînes à plongeurs faisant avancer les boîtes 125 sont synchronisées de manière que les plongeurs 128 séparent les rangées de boîtes C transversalement en rapport avec la position des flans d'enveloppes W maintenus par les chaînes d'avancement 106 de sorte que les groupes séparés de boîtes C à emballer qui en résultent sont également maintenus en alignement correct avec le flan d'enveloppe. ² pour y être embal. lés.
A ce moment,la commande du déplacement continu des boi- tes C est prise par les chaînes à plongeurs 125 poussant les boîtes et celles-ci sont forcées de glisser sur le transporteur 101 en se déplaçant plus vite que lui jusqu'à ce qu'elles soient transfé- rées par dessus une plaque d'intervalle stationnaire 132 sur une paire de courroies transporteuses 133 qui peuvent être remplacées par une courroie unique si on le désire, mais qui sont plus faciles ment mises sous tension pour procurer un support égal, aux deux rangées de bottes C dans la disposition par paires telle qu'elle est représentée.
Les brins supérieurs: des paires de courroies transporteuses 133 passent sur des poulies 134 et 135 et les brins de retour passent sur des poulies de tension 136 pour être entrai nés par l'accouplement 113 prévu pour' les chaînes d'avancer de* flans 106.
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Juste au delà de l'extruni c d'entre ci :.; , ti t. ï ;. transporteuses 133, se trouve une paire de courroies alignées 137 exerçant une pression sur le dessus et placées sur des poulies 138 avec leurs brins inférieurs chargés par des galets de pression flottants, comme c'est représente en 139 pour appuyer sur la partie
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supérieure des flans d'enveloppes W se déplaçant sous 1:. corrvnmie des chaînes d'avancement 106 et les groupes sépares de boites c à emballer alignés sous la commande des chaînes à plongeurs 125 poussant les bottes.
Les courroies de pression 137 sont entraînée? par les poulies 138 au moyen d'un accouplement 140 depuis les poulies adjacentes 134 des courroies transporteuses pour se dépla- cer à la même vitesse que les courroies transporteuses 13 et ces courroies de pression 137 s'étendent jusqu'à un point très voisin de l'extrémité de décharge de la machine 100 où. elles passent sur des poulies 141.
Les groupes de boîtes C séparés à emballer restent sous la commande des chaînes à plongeurs 125 poussent les boitas jusqu'à ce qu'ils se trouvent bien sur les brins opposés des courroies transporteuses 133 et des courroies de pression 137, après quoi, les plongeurs 128 sont retirés et les groupes de bottes C séparés sont entraînés alors par les courroies 133 et 137 devant un plieur rotatif 142 qui sort à tirer les extrémités des flans d'enveloppes W hors des chaînes d'avancement 106 et à plier les parois latérales respectives 14 vers le bas par dessus le* côtés de chaque groupe de bottes C, avec les demi-pattes de fond associées 16et 18 dirigées vers le bas., Les courroies de guidage latéral 115 forment une boucle vers l'extérieur,
comme il a été dit antérieurement, pour dégager l'emplacement de cette opération de pliage, mais elles reprennent leur position de retenue pour mainte nir le flan' d'enveloppe W replié vers le bas en place avant qu'il
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ne soit dégagé du plieur rotatif 114. Le plieur retetir 1U eut synchronisé avec le 4i'.CkvslPiWP.tt des groupas de boîtes C F.7t'7=i;.iJ et
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des flans d'enveloppes W alignés, au moyen d'un accoupfement désigné par 143 avec les poulies 138 de la courroie de pression supérieure adjacente.
Juste au delà du plieur rotatif 114 les groupes de boîtes c et le flan plié W aligné entrent de nouveau en contact'avec un - second jeu de plongeurs séparateurs 144 portés par des paires de chaînes à plongeurs 145 poussant les boîtes et actionnées par des barres de came 146, les chaînes d'avancement 145 passant ;sur des arbres de roues à chaîne 147, 148, 149 et 150 et étant entraînées par l'arbre de roue à chaîne 150 au moyen d'un accouplement repré- senté en 151, pour commander et synchroniser l'avancement; des groupes de bottes C et des enveloppes pliées W au cours de la suite de l'opération d'emballage.
Les poulies 135 à l'extrémité de sortie des courroies transporteuses 133 ont un diamètre relativement grand de manière à permettre la sortie des groupes de boîtes C directement sur une plaque allongée ou lame de pliage du fond 152 le long de laquelle ! @ elles sont obligées de glisser par les chaînes à plongeurs 145 poussant les boîtes.
Cette lame de pliage 152'est portée au voisinage de son extrémité d'entrée en relation fixe avec le bâti 100 de n'importe quelle manière appropriée (non représentée) et . elle est suffisamment large à son extrémité d'entrée pour supporter à son tour (mais pas plus large) les groupes de boites C avec les de- mi-pattes de fond 16 et 18 des enveloppes pliées W s'étendant vers @ le bas en dessous de chaque côté de celles-ci.
Au delà de cette , @ extrémité d'entrée supportée, la lame de pliage 152 ae rétrécit sensiblement jusqu'à l'extrémité de'sortie relativement étroite et des barres de pliage 153 sont placées suivant un angle en dessous de la lame de pliage 152 pour entrer en contact avec .les, ,' demi-pattes de fond s'étendant vers le bas 16 et 18 des enveloppes W et les plier progressivement vers l'intérieur.
La disposition sous un certain angle des barres de pliage 153 est telle qu'elles
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s'étendent au delà de l'extrémité de sort:Le étroite de la lame de pliage 152 avant d'atteindre l'élévation de celle-ci et il résulte de cette disposition que les demi-pattes 16 et 18 du fond des enveloppes W se recouvrent de sorte qu'elles supportent directement le groupe de bottes C et que leur recouvrement est achevé directement et est serré en dessous des groupes de boîtes
C lorsque et après qu'elles ont glissé de l'extrémité de sortie de la lame de pliage 152.
De la lame de pliage 152, les groupes de boîtes C, maintenant complètement enfermés dans les enveloppes pliées W, sont transférés en vue de l'agrafage des demi-pattes de fond 16 et 18 se recouvrant, comme il a été décrit ci-dessus, par le mécanisme d'agrafage désigné dans son ensemble par 400 et qui com- prend une tête de fixation 401 actionnée de manière à se déplacer à la fois verticalement et horizontalement (comme l'indi- quent les flèches de direction)
en synchronisme avec le déplacement des groupes de boîtes C et des enveloppes W sous la commande des chaînes àplongeurs 145 poussant les boîtes pendant qu'elles sont supportées par des chaînes plus tendues 402 destinées à entrer en contact avec les demi-pattes de fond 16 et 18 par les ouvertures précitées 28 et 30 pour les maintenir serrées- en se chevauchant de-manière 'appropriée jusqu'à ce qu'elles soient agrafées.
Après la fermeture des enveloppes W par l'agrafage des demi-pattes de fond 16 et 18 se recouvrant, les groupes de boîtes C emballés sont dégagés des plongeurs séparateurs et .ils quittent ' les courroies de pression supérieures 137 pour être déchargés de la machine 100 de toute manière appropriée tout en continuant à se déplacer de manière continue et sans même .avoir hésité ni changé-de vitesse dans un quelconque des postes d'emballage.
On a décrit en détail la présente invention uniquement dans un but illustratif et elle n'est nullement limitée par cette description ni autrement.
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This invention relates to an improved method and apparatus for packaging articles and more particularly relates to a method of wrapping a group of articles in an open-ended paper envelope and a machine for packing. execution of this packaging process. A major current commercial application of the method and apparatus of this invention is the packaging of cans of beer to form six-cans wraps enclosed in an envelope intended to serve as can carriers.
An important feature of the present invention is that the method and the device provided are characterized in that the articles to be packaged are moved continuously.
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during the entire packaging operation, so that by the present invention, substantially higher production speeds can be achieved than is possible in packaging operations requiring the articles to be packed to be stopped. intermittently for the successive packing operations, which was the characteristic of the processes and machines used until now.
Briefly, the method and the packaging machine of the present invention are characterized by arranging a continuous arrival of the articles or articles to be packed, the separation of the articles into groups to be packed, the alignment of a blank of wrapping on top of each group to be wrapped in continual movement and. maintaining this alignment while folding each aligned packaging blank, sideways and overlapping below each group to be packed, and. staples the overlapping overlapping portions of each blank, all as the separate packing groups continue to move.
These features and others of the present invention will be described below in more detail, with reference to the accompanying drawings in which:
Figure 1 is a partial plan view, largely; schematic of a packing machine arranged according to the present invention.
Figure 2 is a corresponding plan view of the remainder of the machine.
Figure 3 is a partial side elevation generally corresponding to Figure 1.
Figure 4 is a partial side elevation generally corresponding to Figure 2.
Figure 5 is a perspective view of a heavy paper wrapper which can be used to wrap a group of articles according to the method and apparatus of the present invention.
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invention, and
Figure 6 is a plan view of the blank of the casing shown in Figure 5.
Figures 5 and 6 show that the article wrapper (generally designated by the letter W) has a top wall panel 10 arranged in any suitable manner to be grasped or held for transport by hand. , for example through the handle openings 12,
a pair of side wall panels 14 folded to hinge on opposite edges of top wall panel 10 and a pair of bottom wall cover halves 16 and 18 folded to hinge at the respective bottom edges of the pair of side wall panels 14 and proportioned so as to overlap by their extensions to form a rectangular four-sided package W whose ends are fully open as shown in Figure 5.
The panel 10 of the upper wall, the. panels 14 of the side walls and the half-legs 16 and 18 of the bottom constitute the parts of a blank (see figure, 6) which has a rectangular shape and is notched transversely to allow these parts holding together, all the parts having an equal length which is substantially equal to a multiple of the diameter of the boxes to be placed in the box holder, as shown at C in Figure 6.
The half-tabs: from the bottom 16 and 18 form, when they overlap, a bottom wall whose width is equal to that of the panel 10 of the upper wall and substantially equal to twice the diameter of the boxes C, so that 1 package - W is intended to enclose two rows of boxes C between the pair of side wall panels 14 and each side wall panel 14 is suitably notched near its folding edges, to form slits for hold in place for C boxes along each side wall, as shown at 20.
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The casing w as arranged as described above is intended to be applied to a package of box C during a wrapping operation and the overlapping edges of the half-legs 16 and 18 of the casing. bottom are shaped to clip so that the casing W can be put in place without requiring, if desired, any application of glue to the joint of the back wall. For this purpose, the half-tab 16 comprises a series of spaced retaining ears cut along the overlapping edges as at 22 and 22 'and the other half-tab 18 comprises a corresponding series of fixing lugs 24 and 24 'cut in the overlapping edge.
These two series of ears 22 and 22 'and 24 and 24' are articulated on the half-legs 16 and 18 at a distance from the edge thereof, so as to bend in opposite directions and the hinge of the retaining ears 22 and 22 'is slightly larger than that of the fixing lugs 24 and 24' so that the latter can pass inwardly through the overlapping edge of the inner half-tab 16, at the location of the lugs respective retainers 22 and 22 '. The spacing of the series of ears 22 and 22 'and 24 and 24' is such that the respective ears of each series are located in the intervals between the adjacent boxes C placed in the box holder (see figure 4) and this space unoccupied gives the necessary play to manipulate the ears to staple them.
The end ears of each series 22 'and 24' are preferably cut at an angle to take the best advantage of the more limited space available between the adjacent boots C at each end of the boot rack.
The attachment ears 24 and 24 'are further specially formed with widened extensions at the ends forming' shoulders 26 and 26 'which are proportioned to overhang the inner half-tab 16 on either side of the. retaining lugs 22 and 22 'and thus achieve the stapling of the half-legs 16 and 18 of the back wall. When stapling
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the shoulder mounting ears 24 and 24 ', the retaining ears 22 and 22' are moved upwards to remain partially overhanging the extensions of the ends of the mounting ears 24 and 24 ', so as to hold in place the engaged fixing ears 24 and 24 '.
The half-legs 16 and 18 are further advantageously each provided with openings 28 and 30, spaced from the ends of the legs and from the adjacent panel 14 of the side wall to lie within the diameter of an end box C placed in the boot holder so as to leave these openings 28 and 30 the necessary play to grip the half-legs 16 and 18 of the bottom wall and keep them suitably overlapping while manipulating the fixing lugs 24 and 24 'to staple them, as will be explained below.
In the method and device of the present invention, the wrapper W is applied to a group of articles to be packaged, in the form of a flat blank shown in Fig. 5, while keeping the group of articles moving. continued. To this end, a frame designated as a whole by the reference 100, is provided to support a series of devices' carrying out the successive packaging operations in a continuous manner so that the articles, such as boxes C , to be wrapped are received at one end of the frame 100 and the groups of articles to be wrapped are associated with envelopes W and are packed in groups by the envelopes folded over and secured thereon while moving continuously towards the other end .
The boxes C are received on a conveyor 101 at the left end of the frame 100 as seen in Figures 1 and 3. This conveyor 101 is preferably of the chain type and is mounted on pulleys 102 and 103 to present a flat and smooth surface in its upper strand on which the boots C slide when forced therein, but otherwise follow the movement of the conveyor.
Pulley 103 is driven
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by a motor 104 or other suitable power source, to drive the conveyor 101 at a higher speed (for example about 20% faster) than the speed at which the bolts C move during packing, so as to maintain a continuous arrival of boxes C to the following packaging devices. The. boxes C arriving on the conveyor 101 are preferably fed initially in a single row to be separated into two adjacent rows and aligned by means of a suitable device (not shown) placed for this purpose at the place indicated by the reference. 200 and this device can advantageously be a separating mechanism mounted in relation to the conveyor 101.
Microswitches 105 are placed above each aligned row of boxes C following the aforementioned separation to indicate and stop the packing operation as soon as a hole is signaled in either row of boxes. aligned.
Envelopes w in the form of blanks are placed above the conveyor 101 in a trellis 300 to be brought from there on top of the boxes C after these have been arranged in two rows aligned as described above. -above. The hopper 300 has a group of vertical guide strips 3.01 to hold the envelope blanks w in a stack and an associated advancement mechanism which has suction cups 302 placed on either side of the rows of aligned boxes C, to grip the envelope below the stack of envelope blanks W adjacent to the edge of the stack closest to the entry end of conveyor 101 and pull that edge down sufficiently:
away to allow the divider blades 303 to enter the hopper 300 above the lower blank and separate it from the remainder of the stack of blanks. With the lower casing blank W thus separated, advancement rods 304 are synchronized to follow the separator blades 303 and push the casing blank released ² from the hopper 300 onto the moving bundles C.
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in two rows aligned with the conveyor 101.
This advancement mechanism preferably comprises two separator blades 303, one in alignment with each suction cup.
302 and four advancement rods 304 one on each side of the two separator blades 303. The two separator blades 303 and the advancement rods 304 are mounted so as to receive reciprocating movement on respective slides 305 and 306 and they are actuated. by. respective eccentrics 307: and 308 suitably synchronized, the eccentrics 307 and 308 being synchronized with respect to the operation of the other packaging devices by an appropriate control as shown in broken lines at 309. If desired, this can be done. employ other hopper arrangements and feed mechanisms instead of the arrangement described above.
When the envelope blanks W are torn from the hopper 300 and placed on the aligned rows of boxes C in the manner described above, the envelope blanks W come under the control of the feed chains 106, placed on each side. side of the rows of C boxes adjacent to the ends of the blanks extend. transversely and provided with spaced hooks 107 intended to engage the posterior edges of the successive envelope blanks W so as to position them and maintain them in the appropriate packaging alignment.
Dipswitches 108 are placed near each end of the envelope blanks W as they pass under the control of the feed chains 106, to sense the location of each envelope blank w and interrupt the operation. packaging if a blank does not fall onto the feed chains 106 in regular succession or is not properly placed thereon for any reason. The advance chains 106 of the blanks are placed on chain wheels 109 and 110 so that the upper strands are substantially level with the upper parts of the rows of boxes C to be wrapped, and on other chain wheels 111 and 112 for their return strands.
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The wheel 11 is driven by a connection indicated at 113 with the main drive motor 114 or other power source which also drives the other packaging devices, as will be explained below.
While the aligned rows of boxes C are still moving below the hopper 300 on the conveyor 101 they are engaged by side guide belts 115 which keep the rows of adjacent boxes centered on the conveyor 101 with respect to the hopper 300. These guide belts 115 are placed on. pulleys 116 117, 118 and 119 to run in retaining lateral contact with the boxes C over the entire remaining length of the machine 100, except between the pulleys 117 and 118 where the belts 115 form an outward loop on the pulleys 120 and 121 for a purpose which will be explained now.
The return run of each guide belt 115 between the counter pulleys 122 and 123 forms a loop in a horizontal plane to provide tension by means of a group of pulleys.
124 connected by a suitable drive coupling (not shown) to the main drive motor 114.
Just beyond hopper 300, pairs of plunger box advancement chains 125 are placed between chain wheel shafts 126 and 127 to carry spaced plungers 128 actuated by cam bars as shown in 110, and intended to be placed across rows of aligned boxes C so as to separate in these rows successive packing groups or groups of boxes c of the size to be packed in the blanks of envelopes W ( for example groups of six boxes C arranged in two aligned rows of three each).
The return strands of the pairs of chains 125 with plungers for the advancement of the boots are laid on other chain wheel shafts 129 and 130 and the chains are driven by the wheel shaft by means of a specified coupling. in 131
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going to the main drive motor 114, and they are synchronized with the other packaging devices *.
Centered on the conveyor 101 by the lateral guide belts 115, the rows of bundles aligned C are brought below the hopper 300 so that the envelope blanks
W torn from the hopper are placed on the boxes C, with the top wall of the casing 10 aligned transversely across the upper parts of the bundles C and the respective side walls 14 and associated bottom half-legs 16 and '18 extending ... on either side.
The feed chains 106 immediately attack the envelope blanks W by means of the spaced hooks
107 to maintain this alignment and {the plunger chains advancing the boxes 125 are synchronized so that the plungers 128 separate the rows of boxes C transversely in relation to the position of the casing blanks W held by the advancing chains 106 so that the resulting separate groups of C-boxes to be packaged are also kept in correct alignment with the casing blank. ² to be packed there. the.
At this time, control of the continuous movement of the boxes C is taken by the plunger chains 125 pushing the boxes and these are forced to slide on the conveyor 101, moving faster than it, until they are transferred over a stationary gap plate 132 onto a pair of conveyor belts 133 which can be replaced with a single belt if desired, but which are more easily tensioned to provide equal support, two rows of C boots in the paired arrangement as shown.
The upper strands: pairs of conveyor belts 133 pass over pulleys 134 and 135 and the return strands pass over tension pulleys 136 to be entered by coupling 113 provided for the chains to advance * blanks 106 .
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Just beyond the extruni c of these:.; , ti t. ï;. conveyors 133, is a pair of aligned belts 137 exerting pressure on the top and placed on pulleys 138 with their lower strands loaded by floating pressure rollers, as is represented in 139 to press the part
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top of the envelope blanks W moving under 1 :. corrvnmie of the advance chains 106 and the separate groups of boxes c to be packaged aligned under the control of the plunger chains 125 pushing the boots.
Are the pressure belts 137 driven? by the pulleys 138 by means of a coupling 140 from the adjacent pulleys 134 of the conveyor belts to move at the same speed as the conveyor belts 13 and these pressure belts 137 extend to a point very close to the discharge end of the machine 100 where. they pass over pulleys 141.
The separate groups of C-boxes to be packaged remain under the control of the plunger chains 125 push the boxes until they lie on the opposing strands of the conveyor belts 133 and the pressure belts 137, after which the plungers 128 are removed and the separate bundle groups C are then driven by the belts 133 and 137 past a rotary folder 142 which comes out to pull the ends of the envelope blanks W out of the feed chains 106 and to fold the respective side walls 14 down over the * sides of each group of boots C, with the associated bottom half-legs 16 and 18 facing down., The side guide straps 115 form an outward loop,
as previously stated, to clear the location for this folding operation, but they return to their retaining position to hold the folded down envelope blank W in place before it
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is released from the rotary folder 114. The 1U retractable folder would have synchronized with the 4i'.CkvslPiWP.tt of the groups of boxes C F.7t'7 = i; .iJ and
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aligned casing blanks W, by means of a mating designated 143 with the pulleys 138 of the adjacent upper pressure belt.
Just beyond the rotary bender 114 the groups of cans and the aligned folded blank W again come into contact with a - second set of separator plungers 144 carried by pairs of plunger chains 145 pushing the boxes and operated by bars cam 146, the feed chains 145 passing; on chain wheel shafts 147, 148, 149 and 150 and being driven by the chain wheel shaft 150 by means of a coupling shown at 151, to control and synchronize progress; groups of bundles C and folded envelopes W during the rest of the packaging operation.
The pulleys 135 at the output end of the conveyor belts 133 have a relatively large diameter so as to allow the output of the groups of boxes C directly onto an elongated plate or bottom folding blade 152 along which! @ they are forced to slide by the plunger chains 145 pushing the boxes.
This folding blade 152 ′ carried in the vicinity of its entry end in fixed relation to the frame 100 in any suitable manner (not shown) and. it is wide enough at its entry end to in turn support (but not wider) the groups of boxes C with the bottom half-legs 16 and 18 of the folded envelopes W extending downwardly. below each side of these.
Beyond this supported entry end, the folding blade 152 tapers substantially to the relatively narrow exit end and folding bars 153 are placed at an angle below the folding blade 152. to make contact with the,, 'downwardly extending bottom half-legs 16 and 18 of the envelopes W and gradually fold them inward.
The arrangement at an angle of the folding bars 153 is such that they
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extend beyond the end of the sort: The narrow of the folding blade 152 before reaching the elevation thereof and it follows from this arrangement that the half-legs 16 and 18 of the bottom of the envelopes W overlap so that they directly support bundle group C and their overlap is completed directly and is clamped below the box groups
C when and after they have slipped from the exit end of the folding blade 152.
From the folding blade 152, the groups of boxes C, now completely enclosed within the folded envelopes W, are transferred for stapling of the overlapping bottom half-legs 16 and 18, as described above. , by the stapling mechanism designated as a whole by 400 and which comprises a fixing head 401 actuated to move both vertically and horizontally (as indicated by the direction arrows)
in synchronism with the movement of the groups of boxes C and envelopes W under the control of the plunging chains 145 pushing the boxes while they are supported by more tensioned chains 402 intended to come into contact with the bottom half-legs 16 and 18 by the aforementioned openings 28 and 30 to hold them tightly overlapping in a suitable manner until they are stapled.
After the envelopes W have been closed by stapling the overlapping bottom half-legs 16 and 18, the packaged groups of boxes C are released from the separating plungers and they leave the upper pressure belts 137 to be unloaded from the machine. 100 in any suitable manner while continuing to move continuously and without even having hesitated or shifted in any of the packing stations.
The present invention has been described in detail for the purpose of illustration only and is not limited by this description or otherwise.