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PROCEDE ET APPAREIL POUR EMBALLER AUTOMATIQUEMENT DES OBJETS DANS DES
FLANS D'EMBALLAGE.
(ayant fait l'objet d'une demande de brevet déposée aux E.U.A. le 4 juin 1957 au nom de H.G. GENTRY - déclaration de la- déposante -).
Lettre rectificative jointe pour valoir comme de droit à la date du 25.Il.57.
Page 6, ligne 32, lire : r'les ventouses 226" au, lieu de : "les ventouses 236".
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La présente invention se rapporte à l'emballage d'objets, tels que des boîtes métalliques et d'autres objets analogues, dans un flan d'em- ballage dimensionné de manière à se plier autour d'un groupe d'objets à em- baller et à se recouvrir bord sur bord sous ce groupe d'objets, et en parti- culier à un procédé avantageux pour réaliser un processus d'emballage de ce genre et à un appareil pour exécuter ce procédé automatiquement.
En bref, le procédé d'emballage de la présente invention est carac- térisé en ce qu'on amène en série continue des objets à emballer, on freine cette arrivée continue d'objets tout en libérant périodiquement un groupe d'objets à emballer, et on transfère par à-coups chaque groupe d'objets à emballer libéré, à un poste de pliage ou un flan d'emballage est appliqué sur le groupe d'objets à emballer et y est plié sur ce dernier de manière à l'enfermer, et ensuite à un poste d'agrafage où le flan plié est fixé sur le groupe d'objets à emballer.
A l'effet de réaliser ce processus d'emballage automatiquement, l'appareil de la présente invention comprend un poste de groupage, un poste de pliage et van poste d'agrafage, ainsi qu'un dispositif servant à amener des objets à emballer en mouvement au poste de groupage, un dispositif libérable placé devant le poste de groupage pour retenir normalement cette arrivée d'objets en mouvement, et un dispositif travaillant en cycle pour transférer un groupe d'objets à emballer du poste de groupage au poste de pliage, et à transférer simultanément du poste de pliage au poste d'agrafa- ge un groupe précédent d'objets à emballer sur lequel est plié un flan d' emballage du poste;
le dispositif de transfert servant également pendant son cycle de fonctionnement à libérer momentanément le dispositif de rete- nue pour laisser passer un groupe d'objets à emballer arrivant au poste de groupage pendant que les groupes précédents d'objets à emballer groupés sont transférés respectivement aux postes de pliage et d'agrafage.
Un appareil suivant la présente invention, agencé de la façon dé- crite plus haut, peut être d'une construction moins compliquée et moins coûteuse qu'une installation d'emballage normalement prévue pour réaliser le même effet, tout en fonctionnant de façon exceptionnellement avantageuse pour réaliser le processus d'emballage.
Ces particularités et d'autres encore de la présente invention se- ront décrites de façon plus détaillée plus loin, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la Figo 1 est une élévation de côté d'un appareil à emballer des objets suivant la présente invention ;
La Fig. 2 est une vue en plan verticale du dispositif d'entraîne- ment pour l'appareil à emballer représenté sur la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en plan d'une forme d'exécution typique du flan d'emballage utilisé pour emballer un groupe d'objets à l'aide de l'ap- pareil de la présente invention; la Fig. 4 est une vue en perspective d'un groupe d'objets à embal- ler enfermés dans un flan d'emballage semblable à celui représenté sur la Fig. 3 ; la Fig. 5 est une coupe détaillée, prise en substance suivant la ligne 5-5 de la Fig. 4;
la fig. 6 est une vue fragmentaire détaillée verticale en plan montrant la relation de commande d'un arbre à cames d'actionnement et d'un arbre-pivot associé, utilisés dans l'appareil à emballer représenté sur la
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Fig. 1; la Figo 7 est une élévation de côté fragmentaire détaillée, partiel- lement en coupe, correspondant dans l'ensemble à la Figo 6 ; la Fig. 8 est une élévation de côté opposée, détaillée, à plus gran- de échelle de l'appareil à emballer représenté sur la Figo 1, le bâti étant partiellement arraché et sectionné pour montrer l'agencement des transmis- sions aux différents éléments de commande de l'appareil;
la Figo 9 est une vue fragment aire d'extrémité gauche correspondant à la Fig. 1, montrant l'agencement du poste de groupage et de la structure qui s'y rapporte à l'extrémité d'entrée de l'appareil; la Figo 10 est une vue en plan détaillée, correspondant à la Fig.
1 montrant l'agencement relatif des postes de groupage, de pliage et d'agra- fage, ainsi que la façon dont les objets sont amenés au poste de groupage et dont les groupes d'objets à emballer groupés à cet endroit sont trans- férés par à-coups au poste de pliage et ensuite au poste d'agrafage; la Fig. 11 est une vue en plan détaillée, fragmentaire, à plus grande échelle montrant la façon dont les tocs de retenue représentés sur la Fig. 10 sont repliés pendant la course de rappel du dispositif de trans- fert ; la Fig. 12 est une coupe détaillée, prise en substance suivant la ligne 12-12 de la Figo 11;
la Figo 13 est une élévation en bout fragmentaire détaillée, à plus grande échelle, correspondant dans l'ensemble à la Figo 9 et montrant de façon plus détaillée l'agencement du dispositif libérable prévu devant le poste de groupage pour commander l'amenée des objets à cet endroit; la Figo 14 est une coupe détaillée en substance suivant la ligne 14-14 de la Figo 13 ; la Figo 15 est une coupe détaillée en substance suivant la ligne 15-15 de la Figo 2 ; la Fig. 16 est une vue en plan détaillée du dispositif d'alimenta- tion des flans d'emballage servant à mettre en place les flans d'emballage qui doivent être pliés autour des groupes d'objets à emballer au poste de pliage ; la Figo 17 est une coupe détaillée de la trémie représentée sur la Fig. 16, prise en substance suivant la ligne 17-17 de la fig. 16;
la Fig. 18 est une coupe transversale montrant l'agencement du pos- te de pliage, prise en substance suivant la ligne 18-18 de la Fig. 8 ; la Fig. 19 est une coupe détaillée montrant l'agencement du disposi- tif de pliage latéral prévu au poste de pliage et de la commande pour ce dis- positif, prise en substance suivant la ligne 19-19 de la Fig. 18; la Fig. 20 est une élévation d'extrémité droite fragmentaire détail- lée à plus grande échelle, correspondant de façon générale à la Figo 19, montrant le fonctionnement du dispositif de pliage latéral; la Fig. 21 est une coupe détaillée montrant l'agencement du disposi- tif de pliage inférieur prévu au poste de pliage et de la commande de ce dispositif, prise en substance suivant la ligne 21-21 de la fig. 18;
la Figo 22 est une élévation d'extrémité fragmentaire détaillée cor- respondant dans l'ensemble à la Figo 21, montrant le fonctionnement du dispo- sitif de pliage inférieur;
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la Fig. 23 est une vue détaillée à plus grande échelle montrant l'agencement d'une commande pour le poste d'agrafage; la Figo 24 est une coupe détaillée, prise en substance suivant la ligne 24-24 de la Fig. 23;
et, la Fig. 25 est un diagramme montrant les rapports de phases des éléments de commande pendant un cycle de fonctionnement d'un appareil à em- baller suivant la présente inventiono
La forme d'exécution de la présente invention représentée en détail dans les dessins, et en particulier sur la Figo 1, comprend un appareil d' emballage ayant un bâti de support, indiqué dans son ensemble par le chiffre de référence 10, sur lequel sont disposés successivement un poste de groupa- ge 100, un poste de pliage 200 et un poste d'agrafage 300, ainsi qu'un dis- positif d'avancement à va-et-vient 400 travaillant en cycle pour faire avan- cer par à-coups des groupes de boites C à emballer travers l'appareil pour y appliquer des flans d'emballage W, comme ce sera décrit de façon plus dé- taillée plus loin.
Le dispositif d'entraînement de l'appareil est supporté dans la partie inférieure du bâti 10, comme le montrent les Figs. 1 et 2, et com- prend un moteur approprié 12 dont la poulie d'entraînement est accouplée par l'intermédiaire d'une courroie 14 à un moyeu 16 relié par l'intermédiai- re d'une transmission à chaîne 18 à un arbre secondaire 20. L'arbre secon- daire 20 est pourvu d'un moyeu à.griffes 22 qui est normalement attaqué par un moyeu à pignon 24 sollicité par un ressort, pour commander un arbre à cames 26 par l'intermédiaire d'une transmission à chaîne 28, tout en permet- tant de couper à l'arbre secondaire 20 la transmission vers l'arbre à cames 26 en dégageant le moyeu à pignon 24 contre la force de son ressort.
La pression du ressort sur le moyeu à pignon 24 peut être réglée de façon qu'il se dégage automatiquement lorsqu'il est surchargé par un calage quelconque des éléments de commande de l'appareil, ou par une autre surcharge.
La forme du flan d'emballage W utilisé pour emballer un groupe d'ob- jets, tels que des boîtes C, à l'aide de l'appareil de la présente invention est du type décrit et revendiqué dans le brevet américain n 207860572 ac- cordé le 26 mars 1957. Comme décrit dans ce brevet précédent et représenté sur les figso 3, 4 et 5, le flan d'emballage W comprend un volet supérieur 50, une paire de volets latéraux 52 articulés par pliage aux bords opposés du volet supérieur 50, et une paire de pattes inférieures 54 et 56 articulées par pliage aux bords inférieurs respectifs de la paire de volets latéraux 42 et dimensionnés de façon que leurs bords extérieurs respectifs se recou- vrent pour former un paquet rectangulaire à quatre côtés P dont les extrémi- tés sont entièrement ouvertes comme le montre la Fig. 4.
Le volet supérieur 50, les volera latéraux 52 et les pattes infé- rieures 54 et 56 font partie d'un seul flan (cfr. Fig. 3) qui est rectangu- laire dans l'ensemble et qui porte transversalement des lignes de traçage suivant lesquelles il peut être plié, tous les éléments ainsi articulés en- tre eux par pliage ayant une longueur tranaversale égale par rapport au flan W, pratiquement égale à la longueur du groupe d'objets à emballer dans le flan.
Lorsqu'elles se recouvrent, les pattes inférieures 54 et 56 forment un fond dont la largeur est égale à celle du volet supérieur 50 et pratique- ment égale à deux fois le diamètre des boites C emballées, de manière que le flan d'emballage W puisse renfermer un groupe d'objets à emballer formé par deux files de boîtes C, et chaque volet latéral porte des entailles appro- priées près de ses bords articulés par pliage pour procurer des fentes de calage pour les boites C le long de chaque volet latéral, comme indiqué en 58. En variante, le volet supérieur 50 et les pattes inférieures 54 et 56
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peuvent être dimensionnés pour emballer un groupe de boîtes C disposées en une seule file, si on le désire, comme décrit et revendiqué dans le bre- vet belge n 557. 209 du 3 mai 1957.
Le flan d'emballage W, agencé de la manière décrite ci-dessus peut être appliqué à un groupe de boîtes C à em- baller et peut y être fixé au cours d'un processus d'emballage en disposant les pattes inférieures 54 et 56 de manière qu'elles s'agrafent mutuellement pour fixer le flan d'emballage W en place sans, si on le désire, nécessiter l'application de colle sur la paroi inférieure recouverte. A ceteffet, la patte intérieure 54 comporte des languettes de retenue qui y sont découpées en 60, et la patte extérieure 56 comporte des languettes d'agrafage corres- pondantes 62 qui sont découpées dans son bord de recouvrement.
Ces languettes de retenue 20 et d'agrafage 22 sont espacées dans les pattes inférieures 54 et 56 de manière à venir se placer à des espaces morts séparant des boîtes C adjacentes dans un groupe d'objets à emballer, et on utilise ainsi ces es- paces morts pour procurer un jeu servant à amener les languettes à s'agrafer mutuellement. Les pattes inférieures 54 et 56 comportent en outre des ouver- tures 64 et 66 espacées de manière à tomber dans le diamètre des boites C emballées dans le flan d'emballage W et à donner prise pour saisir les pat- tes inférieures 54 et 56 et les maintenir l'une au-dessus de l'autre de façon appropriée pendant qu'on agrafe les languettes d'agrafage 62 aux lan- guettes de retenue 60, comme le montre la Fig. 5 et comme décrit plus en détail dans le brevet belge n 5550140 du 19 février 1957.
La marche de l'appareil d'emballage de la présente invention pour grouper les boîtes C en groupes de boîtes à emballer et appliquer les flans d'emballage W décrits plus haut à ces groupes de bottes, est commandée par l'arbre à çames 26, par l'intermédiaire de différentes commandes prévues à cet endroit sur un arbre-pivot 30 et sur un axe-pivot 32, comme le mon- trent les Figs. 6 et 7 et comme on l'indiquera au cours de la desoription des différentes phases de fonctionnement.
Le poste de groupage 100 où des groupes de boîtes C à emballer sont prélevés d'une arrivée de boîtes en mouvement avant l'application des flans d'emballage W, comprend un guidage destiné à recevoir les files d'objets en mouvement, ce guidage étant formé par une paire de barres de glissement infé- rieures 102 sur lesquelles sont supportées les files de boites C, et par des guides latéraux 104 qui maintiennent les boîtes C latéralement alignées en files sur les barres de glissement 102 (cf. Figs 9 et 10).
Pour permettre de prélever un groupe de boites C des files de boites en mouvement, un sup- port 106 placé sur le bâti 10 porte devant le poses de groupage 100, une paire de roues en étoile 108 servant à retenir les files de boites en mouve- ment tout en libérant un groupe de boites à emballer pour l'amener au poste d'assemblage pendant chaque cycle de fonctionnement de l'appareil.
A cet effet, les roues en étoile 108 sont supportées sur l'étrier ou support 106 à l'extrémité inférieure d'axes verticaux 110 espacés latéra- lement au-dessus des barres de glissement 102, pour attaquer les boites C supportées sur ces barres. Comme montré de façon plus détaillée sur les figso 13, 14 et 15, les roues en étoile sont normalement bloquées de façon à ne pas pouvoir tourner, par des bras d'enrayage 112 articulés sur l'étrier 106 et disposés de manière que des ergots 114 faisant partie de ces bras soient amenés par gravité à venir attaquer des plaques d'enrayage à encoches corres- pondantes 116 fixées aux faces supérieures des roues en étoile 108,
tandis que les extrémités inférieures des bras d'enrayage 112 sont décalées et se prolongent vers le bas de manière à pouvoir être déplacées pour libérer les roues en étoile 108 aux moments opportuns. Lorsqu'elles sont libérées, les roues en étoile 108 peuvent tourner autour de leurs axes 110 de manière à permettre aux boites C d'avancer sur les barres de glissement 102 vers le poste de groupage 100 sous la pression des files de boîtes en mouvement
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amenées par un transporteur d'alimentation approprié (non représenté).
Le nombre de boites C que les roues en étoile libérées laissent passer est déterminé par la forme des plaques d'enrayage 116 placées sur ces roueso Les roues en étoile 108, représentées sur la figo 13, compren- nent entre leurs pointes six poches destinées chacune à recevoir une boite, et les plaques à encoches 116 comportent deux encoches 116 ' diamétralement opposées, cette disposition ayant pour effet de permettre à trois boites C de franchir chaque roue en étoile 108, entre le moment où le bras d'enraya- ge 112 sort d'une encoche de la plaque 116' et le moment où il revient se loger dans l'encoche opposée de manière à amener un groupe de six boites à emballer au poste de groupage 100.
Si la plaque 116 ne comporte qu'une seule encoche, six boites franchiront chaque roue en étoile 108, tandis que si elle en comporte trois, deux boites seulement pourront franchir cette roue à la fois, de sorte que l'on peut régler ce rapport comme on le veut pour tout emballage particulier à exécuter. Pour assurer la bonne tenue des boi- tes C lorsqu'elles franchissent les roues en étoile 108, un guide supérieur médian 118 est de préférence prévu sur l'étrier 106 et s'étend vers le bas à partir de ce dernier entre les files de boites de manière à supporter chaque boite C latéralement lorsqu'elle passe au poste de groupage 1000
Du poste de groupage 100, chaque groupe de boites C à emballer est poussé d'un bloc au poste de pliage 200 où un flan d'emballage W est plié autour du groupe.
Les barres de glissement 102 et les guides latéraux 104 formant le guidage au poste de groupage 100 vont de celui-ci au poste de pliage pour supporter les groupes d'objets à emballer pendant leur avan- cement, et leur prolongement au poste de pliage 200 n'est plus supporté au delà d'un montant vertical du bâti 202 de sorte qu'un flan d'emballage W, placé sur un groupe de boites C à emballer à cet endroit et plié sur les côtés de ce groupe par dessus les guides latéraux 104 et amené ensuite à se recouvrir bord sur bord en-dessous des barres de glissement 102 peut encore, ainsi que les boites C du groupe supportées sur ces barres, être enlevé longitudinalement de l'appareil.
Pour assurer une alimentation de flans d'emballage W destinés à être appliqués sur les groupes d'objets à emballer au poste de pliage 200, une trémie est prévue près du montant vertical 202 et se présente sous forme d'une plaque inclinée 204 pourvue d'équerres 206 à son bord inférieur., pour supporter une réserve de flans d'emballage W déposés sur cette trémie (voir Figso 1,8, 9 et 17).
Les parties dressées de ces équerres 206 supportant les flans ont une face de friction, et un dispositif de guidage 208 est dis- posé au-dessus de la plaque inclinée 204 pour maintenir une réserve de flans d'emballage déposés sur cette plaque, pressés contre les faces de friction 206' des équerres du bord inférieur de la plaque et serrés de cette façon pour retenir dans la trémie le restant des flans d'emballage W de la réserve lorsque le flan supérieur est enlevé par le haut de cette dernière,
A cet effet, le dispositif de guidage 208 est pourvu de bras de guidage 210 qui s'étendent vers le haut à partir d'une partie de base et sont espacés des équerres 206 et parallèles à ces dernières,
sauf leur partie supérieure qui est inclinée vers ces équerres et le dispositif de gui- dage 208 est en outre pourvu de pattes 212 qui sont articulées près du bord inférieur de la plaque 204 de la trémie sur des pivots 214, les pattes 212 présentant des fentes oblongues 212' engagées sur les pivots 214 de manière que le dispositif de guidage 208 présente une partie flottante articuléeo Des ressorts de traction 216 reliant les pattes 212 du dispositif de guidage et la structure supportant la plaque, à laquelle ils sont accrochés près des pivots et sous ces derniers,
servent à rappeler le dispositif de guidage 208 de manière à le maintenir normalement contre la plaque 204 et à le près-
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ser vers le bas dans la direction opposée aux équerres 206 pour saisir les flans d'emballage W dans la trémie comme mentionné plus hauto
Le montage élastique des pattes articulées 212 permet également de soulever le dispositif de guidage pour placer ou renouveler une réserve de flans d'emballage W dans la trémie .A cet effet, la partie marginale su- périeure de la plaque 204 de la trémie est natablement échancrée en 204' jusqu'à un point situé au centre et en dessous du bord latéral supérieur d'une réserve de flans d'emballage W supportée sur cette plaque,
et le dis- positif de guidage 208 est pourvu d'une lèvre 218 qui s'étend en dessous du dernier flan d'emballage W de la pile déposée sur la plaque 204, à sa partie échancrée 204'. Cela étant, lorsque l'on soulève le dispositif de guidage 208 pour placer une réserve de flans d'emballage dans la trémie, tous les flans qui restent dans cette dernière sont soulevés avec le dispo- sitif de guidage 208 de manière que 1 on puisse introduire la nouvelle ré- serve en dessous de ces premiers flans, et la partie flottante articulée des pattes du dispositif de guidage permet au dispositif de guidage de s'al- longer pour ramener la lèvre 218 en dessous du flan inférieur de la nouvel- le réserve lorsque l'on abaisse le dispositif de guidage 208 pour le ramener à sa position normale.
La trémie comprend également, de préférence, des plaques de guida- ge d'extrémité 220 disposées au-dessus de la plaque inférieure 204 pour main- tenir les flans d'emballage W latéralement sur cette dernière, et est en outre pourvue de galets 222 articulés sur des bras de support 224 portés par le montant vertical 202 de manière à reposer par gravité sur le flan supérieur dans la trémie, parallèlement à l'axe longitudinal central du flan pour faciliter encore l'enlèvement séparé successif des flans de la trémie.
L'enlèvement des flans est effectué par des ventouses 226 portées par un pantographe 228 travaillant sur des chemins de came 230. Les chemins de came 230 sont supportés près d'une extrémité sur le montant vertical du bâti 202 et à l'autre extrémité sur un second montant vertical semblable 232, au moyen de barres de support 234, et ces chemins de came 230 sont pla- cés de façon à présenter les ventouses 236 pour saisir le flan d'emballage supérieur W dans la trémie près du bord inférieur de la plaque inférieure 204.
Les chemins de came ont une forme telle qu'ils présentent les ventouses 226 perpendiculairement à la plaque inférieure inclinée 204 pour saisir un flan et commencent à les retirer ainsi dans cette position perpendiculaire jusqu'à ce que la partie marginale inférieure du flan d'emballage enlevé ait été soulevée au-dessus des équerres 206 du bord inférieur de la plaque 204, après quoi le pantographe 228 est actionné par les chemins de came 230 pour achever l'enlèvement du flan saisi latéralement, par dessus les équerres 206 de manière à le sortir de dessous les galets presseurs 222 et à le placer finalement sur un groupe de boites C à emballer placé au poste de pliage 2000
Lorsqu'il est ainsi déposé par les ventouses 226,
le flan d'emballa- ge W saisi est prêt à être plié vers le bas sur les côtés d'un groupe de boîtes à emballer et à être amené à se recouvrir bord sur bord sous ce grou- pe qui doit être emballé dans le flan. Le pliage du flan vers le bas est réa- lisé par une paire de bras de pliage 236 espacés l'un- de l'autre de manière à descendre latéralement le long du groupe, et par une paire de bras de main- tien 238 disposés dans l'espace entre les bras de pliage 236 (figso 18, 19 et 20). Ces bras de pliage et de maintien 236 et 238 sont montés sur un arbre oscillant 240 qui est porté par les barres de support des chemins de cames 234 et qui est actionné par l'intermédiaire d'une biellette 242 reliée à un levier de commande 244 articulé sur la broche mentionnée plus haut 32 de ma- nière à suivre une came 246 de l'arbre à cames 26.
Les bras de pliage 236 sont calés sur l'arbre oscillant 240, tandis que les bras de retenue 238
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peuvent tourner librement sur ce dernier et suivent les bras de pliage lors- qu'ils s'abaissent, en étant entraînés par des ressorts de traction 248 qui obligent les bras de maintien 238 à se presser en premier lieu sur le flan d'emballage W au sommet du groupe d'objets à emballer et érester ainsi en po- sition de maintien lorsque les bras de pliage 236 continuent à descendre pour achever le pliage latéral.
Après avoir ainsi plié le flan d'emballage W sur les côtés du grou- pe de boîtes à emballer,on l'amène à se recouvrir bord sur bord en dessous de ce groupe au moyen d'une paire de bras 250 articulés à la manière d'une paire de ciseaux en dessous du poste de pliage 200 sur un axe commun 252, comme le montrent les Figso 18, 21 et 22.
Ces bras articulés 250 sont cha- cun pourvus de biellettes 254 reliées à des leviers 256 portés par l'arbre- pivot 30 mentionné plus haut de manière à suivre des cames 258 prévues sur l'arbre à cames 26 pour actionner les bras 2500 Chaque bras 250 est en outre pourvu d'un organe amorçant le pliage 260 qui s'étend latéralement à partir de ce bras et est décalé en hauteur par rapport à l'organe corres- pondant de l'autre bras, et comprend en outre un autre organe 262 servant à terminer le pliage, s'étendant latéralement à partir de ce bras.
Grâce à cet agencement, les organes d'amorçage 260 servent à amorcer le recouvre- ment des bords du flan d'emballage W en dessous du groupe de boites à embal- ler lorsque les bras 250 ont commencé à pivoter vers l'intérieur, et les organes terminant le pliage 262 viennent latéralement contre le groupe d'ob- jets à emballer lorsque le recouvrement est achevé, pour assurer un serrage étroit du flan d'emballage W complètement plié sur ce groupée
Lorsque le pliage du flan est achevé,
on fait avencer le groupe de boîtes à emballer au poste d'agrafage 300 pour la fixation finale du flan d'emballage W plié sur ce groupeo Le poste d'agrafage 300 est agencé pour recevoir le groupe de boîtes enfermées dans un flan sur des plaques de gui- dage latérales 302 qui sont pourvues de rebords de guidage latéraux 304 (fige. l, 10 et 23).
Un organe de guidage médian d'entrée 306 est également prévu au poste d'agrafage 300 et est recourbé vers le bas dans la direction du poste de pliage 200 pour guider les parties du flan d'emballage qui se re- couvrent, de façon à les amener convenablement l'une contre l'autre au bas du groupe de boites enfermées dans le flan lorsqu'il quitte longitudinale- ment les barres de glissement 102 et les organes de guidage latéraux 104 au poste de pliage 200 et qu'il est poussé vers le poste d'agrafage 3000
Le mécanisme prévu au poste d'agrafage 300 pour amener lalanguette d'agrafage du flan 62 à s'agrafer dans les languettes de retenue 60 pour fixer le flan d'emballage W sur le groupe de boîtes à emballer comme mention- né plus haut,
a la même forme que celui qui est décrit en détail et revendi- qué dans le brevet belge n 5550140 excepté que dans ce cas-ci on prévoit un actionnement automatique de ce mécanisme par l'intermédiaire d'une biel- lette 308 reliée à un levier 310 porté sur l'arbre-pivot 30 de manière à sui- vre une came 312 de l'arbre à cames 26Pour maintenir un groupe de boîtes à emballer fermement en place au poste d'agrafage 300 pendant la fixation du flan d'emballage, on prévoit de préférence une structure surélevée de re- tenue, qui comprend des rebords de guidage latéraux supérieurs 314 et une barre de retenue médiane 316 montée entre des supports transversaux 318 et 320 portés respectivement sur le second montant vertical du bâti 232 et des tiges de support verticales 322 disposées près de l'extrémité de sortie du poste d'agrafage 300,
une entretoise s'étendant à partir du support trans- versal 318 au-dessus de la barre de retenue médiane 316 pour stabiliser le support transversal 320 à partir du montant 232. Lorsque l'agrafage du flan d'emballage est achevé au poste d'agrafage 300, le groupe de boîtes emballées est alors prêt à être déchargé de la machine comme décrit de façon plus dé-
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taillée plus loin.
Le dispositif d'avancement à va-et-vient 400, qui fait avancer par à-coups les groupes de boites C à emballer à travers 1 appareil du poste de groupage 100 au poste de pliage 200 et ensuite au poste d'agrafage 300 pour le soumettre aux opérations successives décrites plus haut, comprend des barres d'avancement 402 montées sur des coulisseaux 404 disposés dans des glissières 406 de part et d'autre du guidage prévu au poste de groupage 100, les glissières étant portées à l'extrémité d'entrée de l'appareil sur des supports 408 et s'étendant à partir de ces dernières vers un support d'extrémité opposée prévu sur le montant vertical 202 du bâti.
Les guides latéraux 104 du guidage prévu au poste de groupage 100, sont fixés directe- ment aux côtés intérieurs des glissières 406 et l'extrémité d'entrée, des barres de glissement du guidage sont supportées par une barre de support transversale 410 montée en-dessous des glissières 4060
Les barres d'avancement 402 sont suffisamment longues pour porter des tocs d'avancement 412 et 414 montés sur les barres à des intervalles correspondant à celui qui sépare le poste de pliage 200 du poste de groupage 100, et des tocs de retenue 416 montés entre les premiers à une distance des tocs 412 correspondant à la longueur du groupe de boites à emballer en cours de traitement.
Chaque toc d'avancement 412 et 414, ainsi que les tocs de retenue 416 ont un profil angulaire qui permet de les articuler près d'une extrémité sur les barres d'avancement 402, leur extrémité opposée s'étendant latéralement pour attaquer des groupes de boites à emballer aux postes de groupage et de pliage, comme le montre la Figo 100 Les barres d'avancement 402 sont pourvues de pivots 418, 420 et 422 sur lesquels sont montés les tocs 412, 414 et 416 respectivement, et ont des ressorts de torsion disposés à ces endroits comme indiqué en 418', 420 et 422' pour maintenir normalement les tocs 412, 414 et 416 étendus latéralement comme le déterminent des arrêts 424, 426 et 428 disposés sur les barres d'avancement 402 près des pivots res- pectifs 418, 420 et 4220 Comme prévu,
les tocs d'avancement 412 et 414 ainsi que les tocs de retenue 416 sont élastiquement sollicités pour se déplacer pendant chaque course de rappel des barres d'avancement 402 tout en restant normalement en place pour faire avancer les groupes de boites à emballer pen- dant chaque course de travailo Le mouvement de va-et-vient des barres d'avancement 402 est obtenu grâce aux bras d'actionnement articulés 430 reliés par l'intermédiaire d'une biellette 432 à un levier 434 porté par l'arbre-pivot 30 et suivant une came d'action- nement 436 de l'arbre à cames 26. Les bras d'actionnement 430 sont raccor- dés aux barres d'avancement 402 par des biellettes 438 qui, partant des ex- trémités supérieures des bras d'actionnement 430, sont reliées à des blocs 440 latéralement en saillié fixés sur les barres d'avancement 402.
Les barres d'avancement 402 portent en outre des blocs 442 sur lesquels sont prévus des tocs d'avancement servant à commander les bras d'enrayage 112 des roues en étoile mentionnés plus haut. Ces tocs d'avancement 444 sont articulés sur les blocs 442 et sont inclinés vers le haut dans le sens de la course de tra- vail des barres d'avancement 402, et cet agencement est élastiquement limité par des ressorts de torsion 446 portés par les blocs 442 pour agir sur ces derniers.
La position de ces tocs d'avancement 444 sur les barres d'avancement 402 est telle qu'ils sont amenés au delà des bras d'enrayage 112 des roues en étoile pendant la course de rappel des barres d'avancement 402, et l'a- gencement élastique des tocs d'avancement 444 leur permet de passer en des- sous des extrémités en saillie vers le bas des bras d'enrayage 112 sans déblo- quer les roues en étoile 108 puisque cela se produit pendant la course de rappel des barres d'avancement.
Cependant,lorsque la course de travail des barres d'avancement 402 commence, les tocs d'avancement 444 viennent à nou- veau buter contre le côté opposé des extrémités en saillie vers le bas des
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bras d'enrayage 112 et servent à les déplacer à mesure que la course de travail des barres d'avancement 402 se poursuit,
de manière à libérer les roues en étoile 108 pour permettre à un nouveau groupe de boites C à embal- ler de passer ainsi au poste de groupage 100 tandis que les barres d'avance- ment 402 achèvent leur course de travailo
Des groupes de boites C à emballer sont ainsi successivement préle- vés des files de boites en mouvement et amenés au poste de groupage pour remplacer chaque groupe précédemment transféré du poste de groupage au pos- te de pliage 200 par les tocs d'avancement 412 portés par les barres d'avan- cement 402. La course de rappel des barres d'avancement 402 est assez lon- gue pour permettre aux tocs d'avancement 412 de venir se placer derrière un groupe de boites à emballer au poste de groupage 100 et de faire avancer ce groupe au poste de pliage 200 pendant la course de travail suivante.
En même temps, les tocs de retenue 416 servent à maintenir le groupe de boites à emballer bien groupé pendant son transfert, de manière qu'il ne soit pas dérangé par un effet d'inertie lorsqu'il est amené au poste de pliageo Le groupe de boites à emballer transféré est alors maintenu en place au poste de pliage pendant la course de rappel suivante des barres d'avancement 402 par des bras d'arrêt 448 articulés en dessous des glissières 406 et s' étendant dans le sens d'avancement près des barres de glissement 102 sur lesquelles les groupes de boites à emballer sont supportés dépuis avant le poste de groupage 100 jusqu'au poste de pliage.
Les bras d'arrêt 448 sont pourvus d'un contrepoids de sorte que leurs extrémités étendues sont solli- citées vers le haut au-dessus du niveau des barres de glissement 102 de façon à être déplacées par chaque groupe de boites à emballer pendant le transfert de ce dernier au poste de pliage 200, tout en restant capables de remonter derrière le groupe de boîtes transféré et empêcher tout retour de ce dernier à partir du poste de pliage 200 lorsque les barres d'avancement reviennent.
Grâce à cet agencement, le groupe de boites transféré est main- tenu en place de manière à obliger les tocs de retenue à se déplacer pendant la course de rappel, tout en assurant une sollicitation relativement forte sur ces tocs de retenue 416 par l'intermédiaire des ressorts de torsion 4221 prévus à cet endroit, afin de leur permettre d'accomplir leur fonction de retenue de façon adéquateo En raison de cette force de rappel relativement forte appliquée aux tocs de retenue 416, ces derniers sont en outre pourvus d'extensions angulaires 416' qui suivent les boites C d'un groupe à emballer de manière à empêcher les tocs de retenue 416 de détériorer les boîtes C lors- qu'ils quittent ces boîtes pendant la course de rappelo
Lors du transfert d'un groupe de boîtes au poste de pliage 200 de la façon décrite plus haut,
on assure le placement d'un flan d'emballage W en face de ce groupe en reliant le pantographe 228 portant les ventouses 226 qui saisissent le flan, de manière qu'il reçoive un mouvement de va-et- vient synchronisé avec le déplacement de commande des barres d'avancement 402. A cet effet, des biellettes 264 s'étendent à partir des bras d'action- nement 430 des barres d'avancement à des bras de commande articulés 266 qui sont portés sur l'arbre-pivot 30 et qui s'étendent vers le haut à partir de ce dernier pour être reliés à des tiges poussoirs 268 reliées au pantographe 228.
Les tocs d'avancement supplémentaires 414 prévus sur les barres d' avancement 402 servent à transférer un groupe de boîtes enfermées dans un flan d'emballage, du poste de pliage 200 au poste d'agrafage 300, simultanément avec le transfert décrit plus haut d'un groupe de boites à emballer du poste de groupage 100 au poste de pliage 200, de manière que chaque course tra- vaillante des barres d'avancement 402 serve à faire avancer par à-coups des groupes de boîtes à emballer à travers l'appareil entre les différents pos-
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tes de travailo Pour décharger les groupes de boites emballés du poste d'agra- fage 300, un cavalier 326 est prévu sur la barre de retenue médiane 316, cava- lier qui est relié par une biellette 328 au pantographe 228 des ventouses,
au poste de pliage 200, de manière à suivre le mouvement de va-et-vient du pantographeo Le cavalier est pourvu d'un galet 330 à l'endroit où il repose par gravité sur la barre de retenue médiane 316 de manière à monter et à passer au-dessus d'un groupe de boites au poste d'agrafage 300 pendant la course de rappel et à se placer ensuite devant ce groupe d'objets de manière à le décharger du poste d'agrafage 300 pendant la course de travail suivante.
La synchronisation des phases des différents éléments de commande décrits plus haut pendant un cycle de fonctionnement de l'appareil d'embal- lage de la présente invention, est montrée sur la Fig. 25 qui représente un diagramme de marche des différents cames d'actionnement 246, 258, 312 et 436 Démarrant à la position a, la course de travail de la came de commande 436 pour les barres d'avancement 402 s'étend jusqu'à la position c, reste ensuite en palier jusqu'à la position f, la course de rappel étant alors achevée à la position i.
La course de travail de la came de pliage des côtés 246 com- mence à la position d, monte jusqu'à la position où elle reste en palier jusqu'à la position ho Cette partie initiale de la course de la came 246 sert à déplacer les bras de retenue 238 vers le bas dans une position de préhension sur le dessus d'un groupe de boîtes à emballer au poste de pliage 200, lorsque la course de travail de la came d'avancement 436 est achevée, et la période en palier suivante de la came 246 sert à interrompre l'abais- sement du bras de pliage des côtés 236,
la course de rappel de la came d'a- vancement 436 étant pratiquement achevée pour ramener les barres d'avance- ment 402 de manière qu'elles ne viennent pas gêner l'opération de pliage des côtéso La course de travail de la came de pliage des côtés est ensuite ache- vée entre la position h et la position j, et un nouveau palier est alors prévu à la position a pour maintenir les parties latérales pliées du flan en place tandis que la course de travail de la came de pliage du fond 258 com- mence à la position 1 et continue jusqu'à la position a, après quoi la cour- se de rappel de la came de pliage des côtés 246 s'opère entre la position a et la position b.
La course de travail de la came de pliage du fond 258 est également suivie par un palier allant de la position a à la position c, pendant lequel les bras de pliage du fond 250 sont obligés de maintenir en place les parties du flan qui se recouvrent mutuellement tandis que la cour- se travaillante de la came d'avancement 436 se poursuit suffisamment pour aboutir au transfert du groupe de boites enfermés dans un flan d'emballage à partir du poste de pliage 200 de manière que la disposition des parties se recouvrant du flan d'emballage soit maintenue par le support prévu à l'extré- mité d'entrée du poste d'agrafage 300, après quoi la course de rappel de la came de pliage du fond 258 commence à partir de la position c jusqu'à la positionne.
La came d'agrafage restante 312 commence sa course de travail lorsque la course de travail de la came d'avancement est achevée à la posi- tion e, qui correspond à la délivrance d'un groupe de boites enfermées dans un flan d'emballage au poste d'agrafage 300 pour la fixation. La course de travail de la came d'agrafe 312 est achevée à la position ± et la course de rappel va de la position à la position .1.
La présente invention a été décrite de façon détaillée plus haut, à titre d'exemple uniquement et n'est pas limitée par cette description; elle embrasse, au contraire, de nombreux changements et modifications qui peuvent être apportés sans sortir de son cadre.
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METHOD AND APPARATUS FOR AUTOMATICALLY PACKAGING OBJECTS INTO
PACKAGING BLANKETS.
(having been the subject of a patent application filed in the United States of America on June 4, 1957 in the name of H.G. GENTRY - declaration by the applicant -).
Corrective letter attached to be valid as of the date of 25.Il.57.
Page 6, line 32, read: r'les suckers 226 "instead of:" suckers 236 ".
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The present invention relates to wrapping objects, such as metal cans and the like, in a wrapping blank sized to fold around a group of packing objects. balling and overlapping edge to edge under this group of articles, and in particular an advantageous method for carrying out such a wrapping process and an apparatus for performing this process automatically.
In short, the packaging method of the present invention is characterized in that the articles to be wrapped are brought in a continuous series, this continuous arrival of articles is slowed down while periodically releasing a group of articles to be wrapped, and each released group of objects to be packaged is transferred in spurts, to a folding station where a packaging blank is applied to the group of objects to be packaged and is folded thereon so as to enclose it , and then to a stapling station where the folded blank is fixed on the group of objects to be wrapped.
In order to carry out this wrapping process automatically, the apparatus of the present invention comprises a grouping station, a folding station and a stapling station, as well as a device for feeding articles to be packaged into. movement to the grouping station, a releasable device placed in front of the grouping station to normally retain this arrival of moving objects, and a device working in a cycle to transfer a group of objects to be packaged from the grouping station to the folding station, and simultaneously transferring from the folding station to the stapling station a preceding group of articles to be packaged onto which a packing blank of the station is folded;
the transfer device also serving during its operating cycle to momentarily release the retaining device to allow a group of items to be packaged arriving at the grouping station to pass while the previous groups of grouped items to be packaged are transferred respectively to the folding and stapling stations.
An apparatus according to the present invention, arranged in the manner described above, may be of less complicated and less expensive construction than a packaging installation normally intended to achieve the same effect, while operating exceptionally advantageously. to carry out the packaging process.
These and still other features of the present invention will be described in more detail below, with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a side elevation of an article wrapping apparatus according to the present invention. invention;
Fig. 2 is a vertical plan view of the driver for the packaging apparatus shown in FIG. 1; Fig. 3 is a plan view of a typical embodiment of the packaging blank used to package a group of articles using the apparatus of the present invention; Fig. 4 is a perspective view of a group of objects to be wrapped enclosed in a packaging blank similar to that shown in FIG. 3; Fig. 5 is a detailed section taken substantially along the line 5-5 of FIG. 4;
fig. 6 is a detailed vertical plan fragmentary view showing the control relation of an actuating camshaft and associated pivot shaft used in the packaging apparatus shown in FIG.
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Fig. 1; Figure 7 is a detailed fragmentary side elevation, partly in section, generally corresponding to Figure 6; Fig. 8 is an opposite side elevation, detailed, on a larger scale of the packaging apparatus shown in Fig. 1, the frame being partially broken away and sectioned to show the arrangement of the transmissions to the various control elements of the packing machine. the device;
Fig. 9 is a fragmentary left end area view corresponding to Fig. 1, showing the arrangement of the grouping station and its related structure at the inlet end of the apparatus; Fig. 10 is a detailed plan view, corresponding to Fig.
1 showing the relative arrangement of the grouping, folding and stapling stations, as well as the way in which the articles are brought to the grouping station and how the groups of articles to be packaged grouped there are transferred in spurts at the folding station and then at the stapling station; Fig. 11 is a detailed, fragmentary, enlarged plan view showing how the retaining plugs shown in FIG. 10 are folded up during the return stroke of the transfer device; Fig. 12 is a detailed sectional view taken substantially along the line 12-12 of Figure 11;
Figo 13 is a detailed, fragmentary end elevation, on a larger scale, generally corresponding to Figo 9 and showing in more detail the arrangement of the releasable device provided in front of the grouping station for controlling the supply of articles in this location; Figure 14 is a detailed section taken substantially along the line 14-14 of Figure 13; Figure 15 is a detailed section taken substantially along the line 15-15 of Figure 2; Fig. 16 is a detailed plan view of the package blank feeder for placing the package blanks to be folded around the groups of articles to be wrapped at the folding station; Figo 17 is a detailed section of the hopper shown in Fig. 16, taken substantially along line 17-17 of FIG. 16;
Fig. 18 is a cross section showing the arrangement of the folding station, taken substantially along line 18-18 of FIG. 8; Fig. 19 is a detailed sectional view showing the arrangement of the side folding device provided at the folding station and the control for this device, taken substantially along line 19-19 of FIG. 18; Fig. 20 is an enlarged, detailed, fragmentary right end elevation, generally corresponding to Fig. 19, showing the operation of the side folding device; Fig. 21 is a detailed section showing the arrangement of the lower folding device provided at the folding station and the control of this device, taken substantially along the line 21-21 of FIG. 18;
Figure 22 is a detailed, fragmentary end elevation corresponding generally to Figure 21, showing the operation of the lower folding device;
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Fig. 23 is a detailed view on a larger scale showing the arrangement of a control for the stapling station; Fig. 24 is a detailed sectional view taken substantially along line 24-24 of Fig. 23;
and, FIG. 25 is a diagram showing the phase relationships of the control elements during an operating cycle of a packing apparatus according to the present invention.
The embodiment of the present invention shown in detail in the drawings, and in particular in Fig. 1, comprises a packaging apparatus having a supporting frame, generally indicated by the numeral 10, on which are arranged successively a grouping station 100, a folding station 200 and a stapling station 300, as well as a reciprocating advancement device 400 working in a cycle to advance by - cuts of the groups of boxes C to be packaged through the apparatus in order to apply the packing blanks W thereto, as will be described in more detail below.
The driving device of the apparatus is supported in the lower part of the frame 10, as shown in Figs. 1 and 2, and comprises a suitable motor 12, the drive pulley of which is coupled via a belt 14 to a hub 16 connected via a chain transmission 18 to a shaft. secondary 20. The secondary shaft 20 is provided with a claw hub 22 which is normally engaged by a sprocket hub 24 biased by a spring, to control a camshaft 26 via a transmission. chain 28, while allowing the secondary shaft 20 to cut the transmission to the camshaft 26 by disengaging the pinion hub 24 against the force of its spring.
The spring pressure on pinion hub 24 can be adjusted so that it disengages automatically when overloaded by any timing of the control elements of the apparatus, or by other overload.
The shape of the packaging blank W used to package a group of articles, such as boxes C, using the apparatus of the present invention is of the type described and claimed in U.S. Patent No. 207860572 ac. - corded March 26, 1957. As described in this previous patent and shown in figs 3, 4 and 5, the packaging blank W comprises an upper flap 50, a pair of side flaps 52 hinged by folding to the opposite edges of the flap upper 50, and a pair of lower legs 54 and 56 foldably hinged to the respective lower edges of the pair of side flaps 42 and dimensioned so that their respective outer edges overlap to form a four-sided rectangular package P whose sides ends are fully open as shown in Fig. 4.
The upper flap 50, the side flaps 52 and the lower tabs 54 and 56 form part of a single blank (cf. Fig. 3) which is rectangular in the whole and which bears transversely the following tracing lines. which it can be folded, all the elements thus hinged together by folding having a transverse length equal to the blank W, practically equal to the length of the group of objects to be packed in the blank.
When they overlap, the lower tabs 54 and 56 form a bottom the width of which is equal to that of the upper flap 50 and substantially equal to twice the diameter of the packaged boxes C, so that the packing blank W can enclose a group of articles to be packaged formed by two rows of boxes C, and each side flap has suitable notches near its folding hinged edges to provide wedging slots for the boxes C along each side flap , as indicated at 58. Alternatively, the upper flap 50 and the lower tabs 54 and 56
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can be sized to wrap a group of C boxes arranged in a single row, if desired, as described and claimed in Belgian Patent No. 557.209 of May 3, 1957.
The wrapping blank W, arranged as described above, can be applied to a group of boxes C to be wrapped and can be secured therein during a wrapping process by arranging the lower tabs 54 and 56. so that they interlock with each other to secure the wrapping blank W in place without, if desired, requiring the application of glue to the covered bottom wall. For this purpose, the inner tab 54 has retaining tabs cut out therein at 60, and the outer tab 56 has corresponding stapling tabs 62 which are cut from its covering edge.
These retaining 20 and stapling 22 tabs are spaced in the lower tabs 54 and 56 so as to be placed in dead spaces between adjacent boxes C in a group of objects to be wrapped, and thus these are used. dead spaces to provide clearance for causing the tabs to clip together. The lower legs 54 and 56 further have apertures 64 and 66 spaced so as to fall within the diameter of the boxes C packed in the packaging blank W and to grip the lower legs 54 and 56 and hold them appropriately one above the other while stapling the hook tabs 62 to the retaining tabs 60, as shown in FIG. 5 and as described in more detail in Belgian Patent No. 5550140 of February 19, 1957.
The course of the packaging apparatus of the present invention for grouping the boxes C into groups of boxes to be wrapped and applying the packaging blanks W described above to these groups of bundles is controlled by the camshaft 26. , by means of various controls provided at this location on a pivot shaft 30 and on a pivot pin 32, as shown in FIGS. 6 and 7 and as will be indicated during the description of the various operating phases.
The grouping station 100 where groups of boxes C to be packaged are taken from an arrival of moving boxes before the application of the packaging blanks W, comprises a guide intended to receive the lines of moving objects, this guide being formed by a pair of lower slide bars 102 on which the rows of boxes C are supported, and by lateral guides 104 which keep the boxes C laterally aligned in rows on the slide bars 102 (see Figs 9 and 10).
To allow a group of boxes C to be removed from the rows of boxes in motion, a support 106 placed on the frame 10 carries in front of the grouping poses 100, a pair of star wheels 108 serving to hold the rows of boxes in motion. - ment while freeing a group of boxes to be packaged to bring it to the assembly station during each operating cycle of the device.
For this purpose, the star wheels 108 are supported on the bracket or support 106 at the lower end of vertical axes 110 spaced laterally above the sliding bars 102, to engage the boxes C supported on these bars. . As shown in more detail in figs 13, 14 and 15, the star wheels are normally blocked so as not to be able to turn, by clutch arms 112 articulated on the caliper 106 and arranged so that lugs 114 forming part of these arms are brought by gravity to attack the clutch plates with corresponding notches 116 fixed to the upper faces of the star wheels 108,
while the lower ends of the clutch arms 112 are offset and extend downward so that they can be moved to release the star wheels 108 at convenient times. When released, the star wheels 108 can rotate around their axes 110 so as to allow the boxes C to advance on the slide bars 102 towards the grouping station 100 under the pressure of the moving rows of boxes.
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brought by a suitable feed conveyor (not shown).
The number of boxes C that the released star wheels allow to pass is determined by the shape of the clutch plates 116 placed on these wheels. O The star wheels 108, shown in fig. 13, include between their tips six pockets each intended for to receive a box, and the notched plates 116 comprise two diametrically opposed notches 116 ', this arrangement having the effect of allowing three boxes C to pass through each star wheel 108, between the moment when the clutch arm 112 comes out of a notch of the plate 116 'and the moment when it returns to lodge in the opposite notch so as to bring a group of six boxes to be packed to the grouping station 100.
If the plate 116 has only one notch, six boxes will pass each star wheel 108, while if it has three, only two boxes will be able to pass this wheel at a time, so that this ratio can be adjusted. as desired for any particular packaging to be performed. To ensure the good behavior of the boxes C when they pass the star wheels 108, an upper middle guide 118 is preferably provided on the caliper 106 and extends downwardly from the latter between the rows of. boxes so as to support each box C laterally when it passes through the grouping station 1000
From the grouping station 100, each group of boxes C to be packaged is pushed one block to the folding station 200 where a wrapping blank W is folded around the group.
The sliding bars 102 and the lateral guides 104 forming the guide to the grouping station 100 go from the latter to the folding station to support the groups of objects to be wrapped during their advancement, and their extension to the folding station 200. is no longer supported beyond a vertical upright of the frame 202 so that a wrapping blank W, placed on a group of boxes C to be wrapped at this location and folded on the sides of this group over the guides side 104 and then brought to overlap edge to edge below the sliding bars 102 can also, as well as the boxes C of the group supported on these bars, be removed longitudinally of the apparatus.
To ensure a supply of packaging blanks W intended to be applied to the groups of articles to be packaged at the folding station 200, a hopper is provided near the vertical post 202 and is in the form of an inclined plate 204 provided with 'brackets 206 at its lower edge., to support a reserve of packaging blanks W deposited on this hopper (see Figs. 1,8, 9 and 17).
The upright portions of these blank supporting brackets 206 have a frictional face, and a guide device 208 is disposed above the inclined plate 204 to maintain a supply of packaging blanks deposited on this plate, pressed against. the friction faces 206 'of the brackets on the lower edge of the plate and tightened in this way to retain in the hopper the remainder of the packaging blanks W of the reserve when the upper blank is removed from the top of the latter,
For this purpose, the guide device 208 is provided with guide arms 210 which extend upwards from a base part and are spaced from the brackets 206 and parallel to the latter,
except their upper part which is inclined towards these brackets and the guide device 208 is furthermore provided with tabs 212 which are hinged near the lower edge of the hopper plate 204 on pivots 214, the tabs 212 having slots oblong 212 'engaged on the pivots 214 so that the guide device 208 has an articulated floating part Tension springs 216 connecting the legs 212 of the guide device and the structure supporting the plate, to which they are hooked near the pivots and under these,
are used to return the guide device 208 so as to maintain it normally against the plate 204 and close it.
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press down in the direction opposite to the brackets 206 to grip the packing blanks W in the hopper as mentioned above
The elastic mounting of the articulated tabs 212 also makes it possible to lift the guide device in order to place or renew a reserve of packaging blanks W in the hopper. For this purpose, the upper marginal part of the plate 204 of the hopper is naturally notched 204 'to a point located in the center and below the upper side edge of a reserve of packaging blanks W supported on this plate,
and the guide device 208 is provided with a lip 218 which extends below the last packaging blank W of the stack deposited on the plate 204, at its notched portion 204 '. However, when the guide device 208 is lifted to place a supply of packaging blanks in the hopper, any blanks remaining in the latter are lifted with the guide device 208 so that one can. introduce the new reserve below these first blanks, and the hinged floating part of the legs of the guide device allows the guide device to extend to bring the lip 218 below the lower blank of the new one. reserve when the guide device 208 is lowered to return it to its normal position.
The hopper also preferably includes end guide plates 220 disposed above the bottom plate 204 to hold the package blanks W laterally thereon, and is further provided with rollers 222. articulated on support arms 224 carried by the vertical upright 202 so as to rest by gravity on the upper blank in the hopper, parallel to the central longitudinal axis of the blank to further facilitate the successive separate removal of the blanks from the hopper.
The blanks are removed by suction cups 226 carried by a pantograph 228 working on cam tracks 230. The cam tracks 230 are supported near one end on the vertical post of the frame 202 and at the other end on a second similar vertical post 232, by means of support bars 234, and these cam tracks 230 are placed so as to present the suction cups 236 for gripping the upper wrapping blank W in the hopper near the lower edge of the hopper. bottom plate 204.
The cam tracks are shaped such that they present the suction cups 226 perpendicular to the inclined bottom plate 204 to grip a blank and thus begin to withdraw them in this perpendicular position until the lower marginal portion of the packaging blank removed has been lifted above the brackets 206 from the lower edge of the plate 204, after which the pantograph 228 is actuated by the cam tracks 230 to complete the removal of the gripped blank laterally, over the brackets 206 so as to take out from under the pinch rollers 222 and finally place it on a group of boxes C to be wrapped placed at the folding station 2000
When it is thus deposited by the suction cups 226,
the grasped wrapping blank W is ready to be folded down to the sides of a group of boxes to be wrapped and brought to overlap edge to edge under this group which is to be wrapped in the blank . The downward folding of the blank is accomplished by a pair of folding arms 236 spaced apart from each other so as to descend laterally along the group, and by a pair of holding arms 238 arranged. in the space between the folding arms 236 (figso 18, 19 and 20). These folding and holding arms 236 and 238 are mounted on an oscillating shaft 240 which is carried by the support bars of the cam tracks 234 and which is actuated by means of a link 242 connected to a control lever 244 articulated on the aforementioned spindle 32 so as to follow a cam 246 of the camshaft 26.
The folding arms 236 are wedged on the swing shaft 240, while the retaining arms 238
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can rotate freely on the latter and follow the folding arms as they lower, being driven by tension springs 248 which force the holding arms 238 to press first on the packaging blank W at the top of the group of articles to be wrapped and thus come into a holding position as the folding arms 236 continue to descend to complete the side folding.
After having thus folded the packaging blank W on the sides of the group of boxes to be packed, it is brought to cover itself edge to edge below this group by means of a pair of arms 250 articulated in the manner of a pair of scissors below the folding station 200 on a common axis 252, as shown in Figs. 18, 21 and 22.
These articulated arms 250 are each provided with links 254 connected to levers 256 carried by the pivot shaft 30 mentioned above so as to follow the cams 258 provided on the camshaft 26 to actuate the arms 2500 Each arm 250 is further provided with a folding initiating member 260 which extends laterally from this arm and is offset in height with respect to the corresponding member of the other arm, and further comprises another member 262 serving to complete the folding, extending laterally from this arm.
By virtue of this arrangement, the primers 260 serve to initiate the covering of the edges of the packaging blank W below the group of boxes to be wrapped when the arms 250 have started to pivot inward, and the members ending the folding 262 come laterally against the group of articles to be wrapped when the covering is completed, to ensure a tight clamping of the wrapping blank W completely folded on this group
When the folding of the blank is completed,
the group of boxes to be packaged is made to advance at the stapling station 300 for the final fixing of the wrapping blank W folded onto this group o The stapling station 300 is arranged to receive the group of boxes enclosed in a blank on plates guide rails 302 which are provided with side guide flanges 304 (figs. 1, 10 and 23).
A middle entry guide member 306 is also provided at the stapling station 300 and is bent downward in the direction of the folding station 200 to guide the overlapping portions of the package blank so as to bring them properly against each other at the bottom of the group of boxes enclosed in the blank as it leaves the slide bars 102 and the side guides 104 longitudinally at the folding station 200 and is pushed to staple station 3000
The mechanism provided at the stapling station 300 for causing the blank stapling tab 62 to snap into the retaining tabs 60 to secure the wrapping blank W to the group of boxes to be wrapped as mentioned above,
has the same form as that which is described in detail and claimed in Belgian patent No. 5550140 except that in this case an automatic actuation of this mechanism is provided by means of a link 308 connected to a lever 310 carried on the pivot shaft 30 so as to follow a cam 312 of the camshaft 26 To hold a group of boxes to be packaged firmly in place at the stapling station 300 during the attachment of the packing blank , there is preferably provided an elevated retaining structure, which comprises upper lateral guide flanges 314 and a middle retaining bar 316 mounted between transverse supports 318 and 320 carried respectively on the second vertical post of the frame 232 and the rods vertical support brackets 322 disposed near the outlet end of the stapling station 300,
a spacer extending from the cross support 318 above the middle retaining bar 316 to stabilize the cross support 320 from the post 232. When the stapling of the packaging blank is completed at the stapling station. stapling 300, the group of wrapped boxes is then ready to be unloaded from the machine as further described.
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cut further.
The reciprocating advancement device 400, which jerkily advances the groups of boxes C to be packaged through 1 device from the grouping station 100 to the folding station 200 and then to the stapling station 300 for subjecting it to the successive operations described above, comprises advancement bars 402 mounted on slides 404 arranged in slides 406 on either side of the guide provided at the grouping station 100, the slides being carried at the end of Entry of the apparatus on supports 408 and extending therefrom to an opposite end support provided on the vertical post 202 of the frame.
The side guides 104 of the guide provided at the grouping station 100 are attached directly to the inner sides of the rails 406 and the entry end of the guide slide bars are supported by a transverse support bar 410 mounted in- under the slides 4060
The advancement bars 402 are long enough to carry advancement tocs 412 and 414 mounted on the bars at intervals corresponding to that which separates the folding station 200 from the grouping station 100, and retaining tocs 416 mounted between the first at a distance from the tocs 412 corresponding to the length of the group of boxes to be packaged during treatment.
Each advancement stopper 412 and 414, as well as the stopper stopper 416 have an angular profile which allows them to be articulated near one end to the advancement bars 402, their opposite end extending laterally to attack groups of boxes to be packed at the grouping and folding stations, as shown in Figo 100 The advancement bars 402 are provided with pivots 418, 420 and 422 on which are mounted the tocs 412, 414 and 416 respectively, and have springs of torsion arranged at these locations as indicated at 418 ', 420 and 422' to normally maintain the tocs 412, 414 and 416 laterally extended as determined by stops 424, 426 and 428 disposed on the advancement bars 402 near the remaining pivots. pectives 418, 420 and 4220 As planned,
the advancement knobs 412 and 414 as well as the retaining knobs 416 are elastically biased to move during each return stroke of the advancement bars 402 while remaining normally in place to advance the groups of boxes to be packed during each working stroke o The back and forth movement of the advancement bars 402 is obtained by means of the articulated actuating arms 430 connected by means of a link 432 to a lever 434 carried by the pivot shaft 30 and following an actuating cam 436 of the camshaft 26. The actuating arms 430 are connected to the advancement bars 402 by links 438 which, extending from the upper ends of the arms of the camshaft. actuation 430, are connected to laterally projecting blocks 440 fixed to the advancement bars 402.
The advancement bars 402 further carry blocks 442 on which are provided advancement tocs serving to control the clutch arms 112 of the star wheels mentioned above. These advancement tocs 444 are articulated on the blocks 442 and are inclined upwards in the direction of the working stroke of the advancement bars 402, and this arrangement is elastically limited by torsion springs 446 carried by the blocks 442 to act on them.
The position of these advancing knobs 444 on the advancing bars 402 is such that they are brought beyond the clutch arms 112 of the star wheels during the return stroke of the advancing bars 402, and the The resilient arrangement of the feed knobs 444 allows them to pass under downwardly protruding ends of the clutch arms 112 without releasing the star wheels 108 since this occurs during the return stroke of the clutch arms. progress bars.
However, when the working stroke of the advancing bars 402 begins, the advancing knobs 444 again abut the opposite side of the downward protruding ends of the bars.
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clutch arms 112 and serve to move them as the working stroke of the advancing bars 402 continues,
so as to free the star wheels 108 to allow a new group of boxes C to be packaged to thus pass to the grouping station 100 while the feed bars 402 complete their working stroke.
Groups of boxes C to be packaged are thus successively taken from the rows of boxes in motion and brought to the grouping station to replace each group previously transferred from the grouping station to the folding station 200 by the advancement tocs 412 carried. by the advancing bars 402. The return stroke of the advancing bars 402 is long enough to allow the advancing knobs 412 to come and place themselves behind a group of boxes to be packed at the consolidation station 100 and to advance this group to the folding station 200 during the next working stroke.
At the same time, the retaining tabs 416 serve to keep the group of boxes to be packed well grouped during its transfer, so that it is not disturbed by an inertia effect when it is brought to the folding station. of boxes to be transferred is then held in place at the folding station during the following return stroke of the advancement bars 402 by stop arms 448 articulated below the slides 406 and extending in the direction of advance. sliding bars 102 on which the groups of boxes to be packaged are supported from before the grouping station 100 to the folding station.
Stopper arms 448 are counterweighted so that their extended ends are biased upward above the level of slide bars 102 so as to be moved by each group of boxes to be packaged during transfer. from the latter to the folding station 200, while remaining able to go up behind the transferred group of boxes and prevent any return of the latter from the folding station 200 when the advancement bars return.
Thanks to this arrangement, the transferred group of boxes is held in place so as to force the retaining pins to move during the return stroke, while ensuring a relatively strong stress on these retaining pins 416 through the intermediary. torsion springs 4221 provided at this location, in order to enable them to perform their retaining function adequately. Due to this relatively strong restoring force applied to the retaining bolts 416, the latter are furthermore provided with angular extensions 416 'which follow the boxes C of a group to be packaged so as to prevent the retaining tocs 416 from damaging the boxes C when they leave these boxes during the rappelling race
When transferring a group of boxes to the folding station 200 in the manner described above,
a packaging blank W is placed in front of this group by connecting the pantograph 228 carrying the suction cups 226 which grip the blank, so that it receives a back and forth movement synchronized with the movement of control of the advancement bars 402. For this purpose, links 264 extend from the actuating arms 430 of the advancement bars to articulated control arms 266 which are carried on the pivot shaft 30 and which extend upwardly from the latter to be connected to push rods 268 connected to pantograph 228.
The additional advancement tocs 414 provided on the advancing bars 402 serve to transfer a group of boxes enclosed in a packaging blank, from the folding station 200 to the stapling station 300, simultaneously with the transfer described above d. a group of boxes to be packaged from the grouping station 100 to the folding station 200, so that each working stroke of the advancing bars 402 serves to jerk groups of boxes to be packed through the packing station. device between the different pos-
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To unload the groups of packed boxes from the stapling station 300, a jumper 326 is provided on the middle retaining bar 316, which jumper is connected by a link 328 to the pantograph 228 of the suction cups,
at the folding station 200, so as to follow the back and forth movement of the pantograph o The rider is provided with a roller 330 where it rests by gravity on the median retaining bar 316 so as to rise and to pass over a group of boxes at the stapling station 300 during the return stroke and then to stand in front of this group of objects so as to unload it from the stapling station 300 during the next working stroke .
The synchronization of the phases of the various control elements described above during an operating cycle of the packaging apparatus of the present invention is shown in FIG. 25 which shows a running diagram of the various actuating cams 246, 258, 312 and 436 Starting at position a, the working stroke of the control cam 436 for the advancing bars 402 extends to the position c, then remains level until position f, the return stroke then being completed at position i.
The working stroke of the side folding cam 246 begins at position d, rises to the position where it remains leveled up to position ho This initial part of the stroke of the cam 246 is used to move the retaining arms 238 down into a gripping position on top of a group of boxes to be packaged at the folding station 200, when the working stroke of the advancing cam 436 is completed, and the level period next of cam 246 serves to interrupt the lowering of the folding arm of the sides 236,
the return stroke of the advancement cam 436 being practically completed in order to return the advancing bars 402 so that they do not interfere with the side folding operation o The working stroke of the cam Folding of the sides is then completed between position h and position j, and a new bearing is then provided at position a to hold the folded side parts of the blank in place while the working stroke of the folding cam of the bottom 258 begins at position 1 and continues to position a, after which the return stroke of the side folding cam 246 takes place between position a and position b.
The working stroke of the bottom folding cam 258 is also followed by a plateau going from position a to position c, during which the bottom folding arms 250 are forced to hold the overlapping parts of the blank in place. mutually as the working stroke of the advancing cam 436 continues sufficiently to result in the transfer of the group of boxes enclosed in a packaging blank from the folding station 200 so that the arrangement of the overlapping parts of the package. packaging blank is held by the support provided at the entry end of the stapling station 300, after which the return stroke of the bottom folding cam 258 begins from position c to positions it.
The remaining stapling cam 312 begins its working stroke when the working stroke of the advancing cam is completed at position e, which corresponds to the delivery of a group of boxes enclosed in a packaging blank. at the stapling station 300 for fixing. The working stroke of the staple cam 312 is completed at the ± position and the return stroke goes from the position to the .1 position.
The present invention has been described in detail above, by way of example only and is not limited by this description; on the contrary, it embraces many changes and modifications which can be made without going beyond its framework.