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L'invention concerne un procédé et une machine perfectionnés de colla- ge d'une bande sur des paquets et en particulier de collage d'une bande de ferme- ture d'une fente entre deux panneaux extérieurs de fermeture d'un paquet et se poursuivant de chaque côté de façon à former un élément d'attache sur les côtés du paqueto
Les paquets qui arrivent dans la machine peuvent être d'une forme nor- malisée, consistant en un tube de section rectangulaire et en carton lisse ondulé ou analogue,,et les extrémités du paquet sont coupées de façon à laisser subsis- ter à chaque extrémité de la portion tubulaire quatre panneaux de fermeture cor- respondant aux quatre côtés, dont deux se ferment en se pliant l'un sur l'autre, au cours d'une première opération,
tandis que les deux autres se ferment en se pliant au cours d'une seconde opération en formant ainsi les panneaux extérieurs de fermeture. L'invention a pour objet un dispositif de fermeture des deux pan- neaux extérieurs de fermeture.
Une machine connue comporte un transporteur central qui fait avancer un paquet d'un mouvement continu pendant le collage de la bande et au-dessus et/ ou au-dessous de ce transporteur un dispositif d'application de la bande actionne en synchronisme avec le mouvement du paquet sur le transporteur, de façon à ap- pliquer une bande sur la partie supérieure et sur la partie inférieure des paquetso
Un très grand nombre d'opérations différentes doivent s'effectuer dans la machine connue en parfait synchronisme, qui ainsi qu'on l'a constaté n'est réa- lisable que si on fait en sorte de commander les opérations différentes par des dispositifs de transmission mécaniques fixes au moyen d'une source de mouvement commune, par exemple un moteur électrique.
Etant donné que ces opérations doivent s'effectuer en partie sur la machine dans des positions relativement éloignées et à des vitesses en principe différentes, le mécanisme de transmission est assez compliqué et coûteux et donne lieu à des risques d'erreurs considérables.
L'invention permet de remédier à ces inconvénients. La machine qui en fait l'objet comporte un dispositif de transport du paquet le faisant avancer mécaniquement et les différents éléments de la machine à part le dispositif de transport sont actionnés par le paquet lui-même pendant son mouvement dans la machine.
La machine à fermer les paquets comporte, suivant l'invention, deux rouleaux ou éléments analogues, montés à oscillation sur des bras autour de centres différents et se trouvant normalement dans le trajet du paquet pendant son passage dans la machine.
Le rouleau avec lequel le paquet vient en contact en premier lieu pendant son mouvement dans la machine, est disposé de façon à presser la bande et à l'atta- cher sur le côté antérieur du paquet et après avoir oscillé sous l'effet de la poussée exercée par le paquet pour venir dans des positions respectives au-dessous ou au-dessus du paquet, à attacher la bande sur la fente entre les panneaux exté- rieurs de fermetureo Le rouleau avec lequel le paquet n'est pas encore venu en contact est disposé de façon à venir en contact avec le côté postérieur du paquet et à presser la bande contre ce côté de façon à l'y attacher.
Un avantage particulièrement important de cette opération consiste en ce que le fonctionnement de la machine n'est plus synchronisé que par le mou- vement du paquet qui y passe. Dès que le paquet a été posé sur la machine, les diverses fonctions de la machine s'accomplissent successivement indépendamment du moment où le paquet a été posé sur la machine, ainsi que de¯la vitesse à la- quelle il avance dans la machine.
La machine à fermer les paquets de ce type est généralement installée immédiatement après un poste de remplissage des paquets à la main ou à la machine.
Il suffit de faire en sorte que la capacité de traitement de la machine à fermer les paquets soit supérieure à son débit maximum des paquets à fermer, et chaque paquet ainsi prêt à être fermé déclenche automatiquement en avançant dans la ma-
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chine les diverses opérations de fermeture, indépendamment du moment où il avance dans la machine. Si, pour une raison ou une autre, les paquets cessent d'avancer dans la machine, celle-ci continue à fonctionner à vide, sans aucune perturbation.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée qui en est donnée ci-après avec le dessin ci-joint à l'ap- pui qui en représente une forme de réalisation et sur lequel :
La figure 1 est un croquis simplifié faisant ressortir le principe de cette forme de réalisation,
Les figares 2 à 7 représentent les éléments actifs de la machine de la fig. 1 dans diverses positions de fonctionnement, et
La figure 8 représente sous forme plus détaillée la forme de réalisa- tion précitée*
Etant donné que le dispositif d'application de la bande de fermeture sur la face inférieure du paquet est en principe identique à celui qui l'applique sur sa face supérieurel'un deux est simplement une image de l'autre et la fi- gure 8 ne représente que le dispositif d'application de la bande supérieure.
Le paquet à fermer 10 de la figure 1 avance dans la direction de la flèche 11 sous l'action d'un transporteur 12. Le dispositif qui fait avancer le paquet consiste en une chaîne en mouvement 13 comportant plusieurs taquets dont l'un, le taquet 14 est en contact avec la partie postérieure du paquet 10. Le paquet est guidé dans la position de la machine où il doit être fermé par deux guides 15, dont l'un est situé derrière l'autre sur la figure 1.
Il subsiste donc entre les guides un espace libre dans lequel fonctionnent les éléments décrits plus loin.
Le paquet se ferme du fait que les panneaux intérieurs de la partie inférieure ainsi que de la partie supérieure se sont d'abord repliés le long de lignes de pliage horizontales, puis les panneaux de fermeture extérieurs se sont pliés le long de lignes de pliage verticales. Les bords libres des deux pan- neaux de fermeture extérieurs sont ainsi tout à côté l'un de l'autre et la bande doit être appliquée de façon à recouvrir l'intervalle entre des bords libres.
L'expression "bande doit être considérée dans son acception la plus générale et, par suite, désigne non seulement les bandes de papier ordinaires recouvertes d' une couche de substance adhésive, mais encore toutes les autres bandes de ferme- ture appropriées, par exemple les bandes collantes, les bandes en matière plasti- que, etc., auxquelles il y a lieu d'ajouter un solvant pour les rendre collantes.
Cette expression désigne aussi les bandes de papier ou autres auxquelles doit être ajoutée une substance adhésive.
Les bandes se déroulent d'une bobine débitrice 16 dans le dispositif inférieur et d'une bobine débitrice 17 dans le dispositif supériur, et sont désignées respectivement par 18 et 19. Les bandes 18, 19 se déroulant des bobines débitri- ces 16, 17 passent sur des petits galets de direction respectifs 20, 21, sur des galets de direction de plus grand diamètre 22, 23 et sur des galets de direc- tion de plus petit diamètre 24,25 pour arriver dans les dispositifs d'avancement des bandes qui se composent respectivement de trois galets 26,27 et 28, 29 et 30, 31. Le dispositif supérieur comporte un humidificateur 33 entre les galets 21 et 23 et le dispositif inférieur un humidificateur 32 correspondant entre les ga- lets 22 et 24.
Le galet 30 est monté sur l'extrémité d'un bras 34 tournant autour du même axe que le galet 31 de la même manière sur un bras 35 tournant autour de l'axe du galet 29. On suppose qu'un mécanisme de coupe, non représenté, a coupé la bande de façon à faire arriver au-dessus du transporteur 12 une portion "anté- rieure" 36 et au-dessous des guides 15 une portion "antérieure" 37.
Un pignon de chaîne 38 supporte un bras 40, sur l'extrémité libre duquel est monté un galet d'aplatissement 42 dans le trajet du mouvement du pa- quet 10 sur le transporteur 12. Un second pignon de chaîne 44 supporte un bras
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46 symétrique par rapport au bras 40 et portant un second galet d'aplatissement 48. Les deux pignons de chaîne 38 et 44 sont accouplés par deux brins de chaîne croisés 50 et 52, de sorte que le mouvement de rotation d'un des pignons de chai- ne dans un sens fait tourner le second pignon de chaîne d'un même angle dans l'au- tre sens. Le dispositif supérieur comporte de la même manière des pignons de chaîne 39 et 45, des bras 41 et 47 et des galets d'aplatissement 43 et 49 qui servent à poser la bande de fermeture supérieure sur le paquet.
Ainsi qu'il a déjà été dit, un taquet 14 fait avancer le paquet dans la direction de la flèche 11. Il arrive ensuite en temps utile dans la position de la fig. 2, dans laquelle les deux portions de bande antérieure viennent en contact avec son côté antérieur et se fixent ainsi sur les côtés du paquet.
La bande est donc entraînée en avant par le paquet lui-même qui con- tinue son mouvement en avant. Un dispositif à ressort non représenté sur le dessin schématique,pousse le galet 31 sur le paquet pour y faire adhérer suffisamment la bande. Les galets 30 ou 31 respectivement viennent donc normalement dans le trajet du paquet, mais il s'en écartent sous l'action du paquet lui-même, puis- qu'ils sont montés sur les bras respectifs 34 ou 35, qui tournent à l'encontre de l'action du ressort autour de l'axe des galets 28, 29.
Les galets 30,31 sont ainsi en contact avec le bord de fermeture longitudinal du paquet et aplatissent aussi la bande contre ce borda
Le paquet continue ainsi à avancer, jusqu'à ce qu'il arrive dans la position de la fige 3, dans laquelle les galets 42,43 sont en contact avec le côté du paquet sur lequel les portions de bande antérieure 36, 37 adhérent déjà et le paquet continuant à avancer dans la direction de la flèche 11 pousse devant lui les galets 42, 43.
Mais ces galets sont montés sur les bras 40,41 qui tour- nent autour des axes des galets 38, 39, et par suite oscillent de bas en haut et en avant dans la direction du mouvement du paquet suivant la flèche 11 qui pousse devant lui les galets 42,43 en aplatissant en même temps la portion de bande antérieure contre le côté du paquet qui arrive ainsi progressivement dans la position de la fig. 40
Les chaînes 50 à 53 ont fait osciller simultanément les galets 48, 49 autour de l'axe des galets 44, 45, de sorte que le premier est venu en dehors de sa position normale, dans laquelle il aurait empêché le paquet de continuer à avancer. Pendant ce mouvement, les galets 42, 43 aplatissent la bande contre le côté inférieur ou supérieur du paquet et, par suite, la bande recouvre l'in- tervalle entre les deux panneaux de fermeture extérieurs.
Lorsque le paquet vient dans la position de la figo 5, les galets 48, 49 passent sur la bande de façon à l'aplatir. Les galets 48,49 étant en contact avec la bande ont l'avantage d'être encore en contact avec elle, lorsque le bord postérieur du paquet cesse d'être en contact avec les galets 42, 43, fig. 6. Le bord postérieur du paquet passe finalement sous les galets 48,49 et la portion postérieure de la bande correspondant à la portion initiale 36, 37 est poussée par le ressort autour du bord du paquet sur lequel elle est aplatie et rendue lisse, fige 7.
Un dispositif de coupe a pour effet de couper la bande à la longueur qui convient. Le fonctionnement de ce fispositif ne dépend pas directement de ce- lui des galets d'aplatissement et, par suite, il n'est pas représenté sur les figures qui précèdent. Mais il est décrit avec la fig. 8 à l'appui qui représente une forme de réalisation dans la pratique de la partie supérieure de la machine des fige 1 à 7.
La bobine débitrice de la bande y est désignée par 17 comme sur les figures précédentes. Un bras 56 est monté sur le bâti de façon à exercer une poussée sur la bande de la bobine débitrice 17. Ce bras remplit deux fonctions : il sert de frein empêchant un excès de longueur de la bande de se dérouler de la bobine débitrice et peut aussi servir à donner un signal d'avertissement au moment
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où la bobine est sur le point de s'épuiser. Pour remplir cette dernière fonction, le bras 56 agit sur un goujon 57 connecté à un contact électrique disposé dans un coffret 58 et se fermant pour déclencher un signal d'avertissement,lorsque le bras est suffisamment descendu, du fait que la longueur de bande restante sur la bobine 17 est devenue trop courte.
La bande 19 quittant la bobine 17 arrive sur le galet de direction 21 puis passe sur l'humidificateur 33, qui consiste en un récipient plein d'eau 59 et un galet 60 qui y plonge et sur lequel la bande est guidée par un galet de poussée 61. Il est nécessaire, pour que la bande adhère d'une manière satis- faisante sur le paquet, qu'elle s'humidifie assez longtemps pour que la couche de colle qui la recouvre ait le temps de se dissoudre dans l'eau. C'est pourquoi on fait suivre à la bande un trajet compliqué et, par suite, assez long jusqu'au point où arrive son extrémité antérieure 37.
Il est donc important que les galets de direction sur lesquels passe la bande n'éliminent pas l'eau qui n'a pas encore été absorbée par la couche de substance adhésive. Ces galets de direction comportent donc de préférence des rai- nures profondes aux endroits où ils viennent en contact avec la face humidifiée de la bande, comme l'indique par exemple le galet 23. Il est également important que la durée totale de l'humidification jusqu'à ce que la bande vienne en contact avec le paquet par sa portion antérieure 37 soit réglée de façon à faire absorber par la substance adhésive la quantité d'eau qui convient le mieux et c'est pour- quoi l'humidificateur 59 et les galets de direction 23 peuvent être déplacés sur un support 62 en forme de guide.
La bande, en quittant le galet de direction 23, passe sur les galets de direction 25 et 27, entre lesquels est disposé un égaliseur qui consiste en un galet 64 soumis à l'action d'un ressort 63 et monté sur un bras 65, qui peut tourner à l'encontre de l'action du ressort 63 autour de l'axe du galet de dîrec- tion 25 et dans un sens faisant diminuer la longueur totale de la bande.
En quittant le galet 27, la bande passe sur un côté du galet 29 et sur l'autre côté du galet 31. Le bras 35 est maintenu normalement dans sa position de repos de la fig. 8, dans laquelle un pignon de chaîne fixé sur le bras et concentrique au galet 29, supporte une griffe 66 sur laquelle est attachée une chaîne 67 soumi- se à son autre extrémité à l'action d'un ressort 68.
Pour faire apparaître plus nettement les différentes positions que le galet 31 peut prendre dans des conditions de fonctionnement différentes, la position normale est désignée par 31', tandis que la position de fonctionnement pendant que la bande passe sur l'intervalle entre les panneaux de fermeture exté- rieures du paquet est désignée par 31". De la même manière, la bande est dési- gnée par 19' et 19" dans les deux positions correspondantes. Les galets d'aplatis- sement 43 et 49 avec les bras 41 et 47 et les galets 39 et 45 correspondants, autour de l'axe desquels tournent les galets 43 et 49, ont déjà été décrits à propos de la fig. 1 et par suite il est inutile de les décrire de nouveau.
Les galets 39 et 45 sont accouplés au moyen de deux poulies, montées sur le même ar- bre que les galets et de préférence en une seule pièce avec eux, et disposées sur le côté de chacun d'eux. Un premier fil en acier 51 est fixé sur la partie inférieure de la poulie, derrière le galet 39 et sur la partie supérieure de la poulie correspondante, derrière le galet 45, tandis qu'un second fil en acier 53 est fixé sur la partie supérieure de la poulie, derrière le galet 39 et sur la partie inférieure de la poulie correspondante, derrière le galet 45.Il est évi- dent que le mouvement de rotation de l'un des galets 39 ou 45 fait tourner l'autre exactement du même angle, mais en sens inverse, ainsi qu'il est décrit à propos des fig. 2 à 7.
Un pignon de chaîne, qui n'est pas visible sur la figure, est monté sur l'arbre du galet 45, et une chaîne dont l'autre extrémité est fixée sur un ressort passe sur ce pignon. Tous les éléments essentiels sont les mêmes que ceux qui ont déjà été décrits à propos du galet 29. La griffe 66, la chaîne 67
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et le ressort 68 correspondent à la griffe 69, à la chaîne 70 et au ressort 71.
Les deux ressorts 68 et 71 sont fixés sur un goujon 72 du bâti.
Un ressort 73, dont la position peut être réglée, agit sur un inter- rupteur 74 de fermeture ou d'ouverture d'un contact électrique. Ce contact élec- trique sert à indiquer la position du bord antérieur du paquet passant dans la machine et agit sur un dispositif de coupe de la bande décrit plus loin et de freinage empêchant tout mouvement intempestif de la bande. Etant donné que la longueur de la bande qui convient diffère suivant le volume du paquet,il est nécessaire de pouvoir la faire variero On arrive à ce résultat en faisant varier la position du contact 74 et du ressort 73. Les connexions électriques faisant passer le courant du contact 74 dans le dispositif de coupe de la bande ne sont pas représentées.
Les principaux éléments du dispositif de coupe sont un solénoide 75 dont l'armture 76 agit sur un levier 77 qui, lui-même,agit sur un couteau 78.
Les détails du dispositif précité sont les suivants: le solénoide 75 est monté dans un coffret 79 monté sur un élément 80 du bâti de la machine.. Le courant électrique arrive par un tube 81 disposé entre le solénoide 75 et le contact 74, mais dont la portion 81 située le plus près au- dessous du coffret 79 est seule représentéeo L'armature du solénoïde est articu- lée sur une extrémité d'un levier à deux bras 77, qui peut tourner autour d'un axe 84. Le levier 77 est articulé à son autre extrémité avec une bielle 85 dont le mouvement longitudinal est guidé par un goujon 87 qui coulisse dans une fenêtre 86 de la bielle 85.
L'autre extrémité de la bielle 85 s'attache sur un ressort 88, qui a tendance à faire tourner le levier 77 autour de son axe 84 en sens in- verse des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire à l'encontre de l'attraction exer- cée par le solénoïde 75. Un porte-couteau triangulaire 89 est monté à rotation autour d'un axe 90 situé dans un angle du porte-couteau, s'articule dans un second angle par un axe 91 avec la bielle 85 et porte dans son troisième angle un dispositif de serrage 92 du couteau 78.
Un bras 93, réuni d'une manière rigide au levier 77, supporte un frein 94 qui, lorsque l'armature du solénoide est attirée, s'applique contre le galet 21 et la portion de la bande qui passe sur ce galeto
La dernière portion précitée de la machine fonctionne de la manière suivante : on suppose que pendant une opération de fermeture précédente, la bande a été coupée, de façon à laisser subsister une portion antérieure 37 de longueur appropriée, consistant en une portion de bande humidifiée partant du galet 31 dans sa position 31'. Lorsque la paquet vient en contact avec cette portion de ban- de antérieure, celle-ci est fortement poussée contre le galet 31 par la pression qui s'exerce entre le paquet et le galet, en la fixant ainsi sur le paquet.
Par conséquent, lorsque le paquet continue à avancer, de gauche à droite sur la fi- gure, la bande est tirée sur la bobine débitrice 17 par le mouvement du paquet tel qu'il est décrit ci-dessus et, après avoir passé sur le galet de direction 21, la bande passe sur l'humidificateur 59, 60. Puis elle continue à avancer en passant sur les galets de direction 23 et 25, l'égaliseur 64 et les galets 27 et 31, celui-ci occupant alors sa position 31". Les galets 43 et 49 aplatissent la bande sur le paquet, de la manière décrite ci-dessus.
Lorsque le paquet a continué à avancer, de façon à fermer de contact par le dispositif 74, le courant passe dans le solénoide 75,qui attire sont armature 76 en faisant tourner le bras 77 dans le sens des aiguilles d'une montre à l'encontre de l'action du ressort 88. Le frein 94 vient alors immédiatement en contact avec la bande passant sur le galet 21 en l'empêchant ainsi de continuer à avancer. La bande s'étire donc sous l'effet du mouvement du paquet et l'augmen- tation de tension est absorbée par l'égaliseur 64, de sorte qu'au bout de peut de temps, la bande subit une forte tension. Le couteau 78 vient alors en contact
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de haut en bas avec la bande qu'il coupe immédiatement.
Le bord postérieur de la bande suit le paquet 10 pendant qu'il continue son mouvement et s'aplatit contre le côté postérieur du paquet sous l'action du galet 49.
Or, si on ne prend pas d'autres mesures, la longueur totale de la bande coupée varie suivant l'angle dont le galet 31 a oscillé en sens inverse sur son bras 35 à partir de sa position de repos 31'. Pour empêcher tout mouve- ment du galet dans la position 31" et jusqu'à ce que la bande ait été complète- ment coupée, on monte un crochet 95 à rotation autour d'un axe 96, de façon à faire passer le crochet autour de l'axe du galet 31 dans sa position de fonction- nement 31" et à, le retenir dans cette position.
Le crochet 95 se prolonge de bas en haut et se termine par une saillie 97 venant dans le trajet du goujon 87, de sorte que, lorsque la bielle 85 est venue complètement de droite à gauche, sur la figure, le frein 94 a été serré et le couteau 78 a coupé la bande, le goujon 87 vient en contact avec la saillie 97 en faisant tourner le crochet 95 de façon à permettre au galet 31 de quitter sa position 31" et de revenir dans sa position de repos 31' sous l'action du ressort 68.
Le bord antérieur de la bande vient ainsi dans la position de la por- tion antérieure 37 et l'égaliseur, qui n'est plus sous tension, revient dans sa position de la fige 8 dans laquelle il est prêt à absorber la tension que la bande subit lorsqu'un nouveau paquet arrive dans la machine et que la bande re- commence à avancer.
Un instant après, le paquet 10 cesse d'être en contact avec le ressort 73 et le solénoïde 75 abandonne son armature 76, de sorte que le couteau 78 vient hors du trajet de la bande en position de fermeture du paquet suivant et en même temps le frein 94 cesse d'empêcher la bande d'avancer . La machine est ainsi re- venue dans la position de la fig. 8 dans laquelle elle est prête à fermer le pa- quet suivant. Le solénoïde de la forme de réalisation décrite ci-dessus est com- mandé par un ressort 73 sur lequel agit le paquet, de façon à fermer un contact électrique dans le circuit du solénoïde 75. Mais il est évident que cette solu- tion spéciale peut n'être considérée qu'à titre d'exemple d'une forme de réalisa- tion de l'invention et que la machine peut être modifiée en procurant les mêmes avantages.
Une de ces solutions consisterait à accoupler la chaîne qui porte les taquets 14 faisant avancer les paquets 10 dans la machine avec le pignon de chaîne qui tourne d'un angle donné correspondant au mouvement du paquet. On pourrait disposer sur l'arbre de ce pignon de chaîne une came agissant sur le contact électrique du circuit du solénoïde 75. Les cames seraient interchangeables cha- que fois que la machine sert à fermer un paquet d'autres dimensions.
Ainsi qu'il a déjà été dit, le principe général de la machine décrite ci-dessus consiste à disposer les divers éléments actifs de la machine à fermer les paquets, à part celui qui y fait avancer le paquet, de façon à des actionner par le paquet lui-même pendant son mouvement dans la machine.
On voit donc que, suivant l'invention, le galet 31 n'est pas actionné mécaniquement autour de son axe 29, mais que son mouvement de rotation est pro- voqué exclusivement par le dispositif qui fait avancer le paquet poussé contre le galet 31. Lorsque ce paquet arrive contre le galet 43, il exerce une poussée .sur lui et le fait venir dans la position des fig. 4, 5 et 6. En même temps, étant donné que les galets 39 et 45 sont accouplés, le paquet fait aussi monter le galet 45 dans une position d'aplatissement du c8té postérieur du paquet. De même, le mouvement du paquet a pour effet d'abandonner le galet 49 qui descend sur le côté postérieur dès que le contact cesse entre la partie supérieure du paquet et le galet 43.
Dans certains cas, le mouvement provoqué directement par le paquet en provoque la fermeture et, dans d'autres cas, il a seulement pour effet d'étirer un ressort, tandis que l'opération de fermeture s'effectue pendant le mouvement de retour sous l'action de ce ressort. Mais cette différence est connue des spé-
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cialistes et, par suite, ne modifie pas le principe de l'invention.
C'est également le paquet lui-même qui provoque la fermeture du contact 74 et, par suite, la coupe de la bande 19 et, indirectement, le déclenchement du galet 31 et de l'égaliseur 64, qui peuvent ainsi revenir dans leur position de re- pos de la fige 8.
La machine ne comporte donc aucun élément actionné directement par un moteur dans le dispositif de scellage de la bande, à part évidemment le dispositif qui fait avancer le paquet dans la machine, ainsi qu'il a déjà été dite Elle ne contient ainsi aucun dispositif de synchronisation et entre automatiquement en fonctionnement correct dès qu'un paquet y arrive. Tant que les paquets ne se suc- cèdent pas à des intervalles trop rapprochés pour que le paquet précédent ait cessé d'être en contact avec le ressort 73 avant que le paquet suivant vienne en contact avec la portion antérieure de la bande 37 et le galet 31,aucune pertur- bation ne peut se produire, puisqu'aucun élément commandé de la machine n'est en mouvement.
En outre, tous les éléments de la machine sont en principe beaucoup plus simples, puisqu'elle ne comporte pas d'éléments de transmission de mouvement actionnés par un moteur.
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The invention relates to an improved method and machine for bonding a strip to packages and in particular for bonding a tape closing a slit between two outer closure panels of a package and then applying it. continuing on each side so as to form a fastening element on the sides of the package
The packages which arrive at the machine may be of a standard shape, consisting of a tube of rectangular cross section and of smooth corrugated cardboard or the like, and the ends of the package are cut so as to leave each end. of the tubular portion four closure panels corresponding to the four sides, two of which close by folding one over the other, during a first operation,
while the other two close by folding in a second operation, thus forming the outer closing panels. The subject of the invention is a device for closing the two outer closing panels.
A known machine has a central conveyor which advances a pack in a continuous movement while the tape is being glued and above and / or below this conveyor a tape application device operates in synchronism with the movement. of the package on the conveyor, so as to apply a band on the upper part and on the lower part of the packages.
A very large number of different operations must be carried out in the known machine in perfect synchronism, which, as has been observed, is only possible if we ensure that the different operations are controlled by control devices. fixed mechanical transmissions by means of a common motion source, for example an electric motor.
Since these operations must be carried out partly on the machine in relatively distant positions and at generally different speeds, the transmission mechanism is quite complicated and expensive and gives rise to considerable risks of error.
The invention overcomes these drawbacks. The machine which is the subject thereof comprises a device for transporting the package causing it to advance mechanically and the various elements of the machine apart from the transport device are actuated by the package itself during its movement in the machine.
The package closing machine comprises, according to the invention, two rollers or the like, mounted to oscillate on arms about different centers and normally located in the path of the package during its passage through the machine.
The roller with which the bundle first comes into contact during its movement in the machine is arranged so as to press the web and attach it to the front side of the bundle and after having oscillated under the effect of the pressure. thrust exerted by the bundle to come into respective positions below or above the bundle, to tie the strip on the slit between the outer closure panels o The roller with which the bundle has not yet come into contact is arranged so as to come into contact with the rear side of the pack and to press the band against this side so as to attach it there.
A particularly important advantage of this operation consists in that the operation of the machine is no longer synchronized except by the movement of the package passing through it. As soon as the package has been placed on the machine, the various functions of the machine are performed successively regardless of when the package was placed on the machine, as well as the speed at which it is moving through the machine.
The package sealer of this type is usually installed immediately after a hand or machine package filling station.
It suffices to make the processing capacity of the packet closing machine greater than its maximum rate of packets to be closed, and each packet thus ready to be closed is automatically triggered by advancing through the ma-
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china the various closing operations, regardless of when it advances through the machine. If for some reason the packets stop advancing through the machine, the machine continues to run empty, without any disturbance.
Other characteristics of the invention will become apparent from the detailed description which is given below with the drawing attached to the support which represents one embodiment thereof and on which:
Figure 1 is a simplified sketch showing the principle of this embodiment,
Figures 2 to 7 represent the active elements of the machine of fig. 1 in various operating positions, and
FIG. 8 represents the aforementioned embodiment in more detail *
Since the device for applying the closure strip to the underside of the packet is in principle identical to that which applies it to its upper face, one of them is simply an image of the other and figure 8 only represents the top band application device.
The package to be closed 10 of FIG. 1 advances in the direction of the arrow 11 under the action of a conveyor 12. The device which advances the package consists of a moving chain 13 comprising several lugs, one of which, the cleat 14 is in contact with the rear part of the pack 10. The pack is guided into the machine position where it must be closed by two guides 15, one of which is located behind the other in Figure 1.
There therefore remains between the guides a free space in which the elements described below operate.
The package closes because the inner panels of the lower part as well as the top part first folded along horizontal fold lines, then the outer closure panels folded along vertical fold lines . The free edges of the two outer closure panels are thus very close to each other and the tape must be applied so as to cover the gap between free edges.
The expression "tape is to be considered in its most general sense and hence denotes not only ordinary paper tapes covered with a layer of adhesive substance, but also all other suitable sealing tapes, for example. sticky tapes, plastic tapes, etc., to which a solvent has to be added to make them tacky.
This expression also designates strips of paper or the like to which an adhesive substance must be added.
The bands unwind from a supply reel 16 in the lower device and from a supply reel 17 in the upper device, and are denoted respectively by 18 and 19. The bands 18, 19 unwind from the discharge reels 16, 17 pass over respective small steer rollers 20, 21, over steer rollers of larger diameter 22, 23 and over steer rollers of smaller diameter 24,25 to arrive in the belt feeders which consist respectively of three rollers 26, 27 and 28, 29 and 30, 31. The upper device comprises a humidifier 33 between the rollers 21 and 23 and the lower device a corresponding humidifier 32 between the rollers 22 and 24.
The roller 30 is mounted on the end of an arm 34 rotating about the same axis as the roller 31 in the same way on an arm 35 rotating about the axis of the roller 29. It is assumed that a cutting mechanism, not shown, has cut the web so as to bring above the conveyor 12 a "front" portion 36 and below the guides 15 a "front" portion 37.
A chain sprocket 38 supports an arm 40, on the free end of which is mounted a flattening roller 42 in the path of movement of the packet 10 on the conveyor 12. A second chain sprocket 44 supports an arm.
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46 symmetrical with respect to the arm 40 and carrying a second flattening roller 48. The two chain sprockets 38 and 44 are coupled by two crossed chain strands 50 and 52, so that the rotational movement of one of the sprockets chain in one direction turns the second chain sprocket by the same angle in the other direction. The upper device likewise comprises chain sprockets 39 and 45, arms 41 and 47 and flattening rollers 43 and 49 which serve to lay the upper closure strip on the package.
As has already been said, a latch 14 advances the packet in the direction of the arrow 11. It then arrives in due time in the position of FIG. 2, in which the two front band portions come into contact with its front side and thus attach to the sides of the packet.
The strip is therefore driven forward by the bundle itself which continues its forward movement. A spring device, not shown in the schematic drawing, pushes the roller 31 on the packet to make the strip adhere sufficiently thereto. The rollers 30 or 31 respectively therefore come normally in the path of the bundle, but they move away from it under the action of the bundle itself, since they are mounted on the respective arms 34 or 35, which rotate at the same time. 'against the action of the spring around the axis of the rollers 28, 29.
The rollers 30, 31 are thus in contact with the longitudinal closing edge of the package and also flatten the strip against this edge.
The pack thus continues to advance, until it arrives in the position of the pin 3, in which the rollers 42,43 are in contact with the side of the pack on which the front strip portions 36, 37 already adhere. and the pack continuing to advance in the direction of the arrow 11 pushes the rollers 42, 43 in front of it.
But these rollers are mounted on the arms 40,41 which rotate around the axes of the rollers 38, 39, and consequently oscillate from bottom to top and forward in the direction of the movement of the package following the arrow 11 which pushes in front of it. the rollers 42,43 while at the same time flattening the portion of the front band against the side of the pack which thus gradually arrives in the position of FIG. 40
The chains 50 to 53 simultaneously caused the rollers 48, 49 to oscillate around the axis of the rollers 44, 45, so that the former came out of its normal position, in which it would have prevented the bundle from continuing to advance . During this movement, the rollers 42, 43 flatten the strip against the lower or upper side of the package and, as a result, the strip covers the gap between the two outer closure panels.
When the package comes in the position of figo 5, the rollers 48, 49 pass over the strip so as to flatten it. The rollers 48,49 being in contact with the strip have the advantage of still being in contact with it, when the rear edge of the packet ceases to be in contact with the rollers 42, 43, FIG. 6. The rear edge of the pack finally passes under the rollers 48,49 and the rear portion of the strip corresponding to the initial portion 36, 37 is pushed by the spring around the edge of the pack on which it is flattened and made smooth, freezes 7.
A cutter has the effect of cutting the strip to the correct length. The operation of this device does not depend directly on that of the flattening rollers and, consequently, it is not shown in the preceding figures. But it is described with fig. 8 in support which represents an embodiment in practice of the upper part of the machine of the freezes 1 to 7.
The tape supply reel is designated there by 17 as in the previous figures. An arm 56 is mounted on the frame so as to exert a thrust on the strip of the supply reel 17. This arm fulfills two functions: it acts as a brake preventing an excess of length of the tape from unwinding from the supply reel and can also serve to give a warning signal when
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where the coil is about to run out. To fulfill this latter function, the arm 56 acts on a stud 57 connected to an electrical contact arranged in a box 58 and closing to trigger a warning signal, when the arm is sufficiently lowered, due to the fact that the remaining length of strip on coil 17 has become too short.
The strip 19 leaving the reel 17 arrives on the direction roller 21 then passes over the humidifier 33, which consists of a container full of water 59 and a roller 60 which plunges therein and on which the strip is guided by a roller of thrust 61. In order for the tape to adhere satisfactorily to the packet, it is necessary for it to moisten long enough for the layer of glue which covers it to have time to dissolve in the water. . This is why the strip is made to follow a complicated and, consequently, quite long path to the point where its front end 37 arrives.
It is therefore important that the steering rollers over which the belt passes do not remove water which has not yet been absorbed by the layer of adhesive substance. These steering rollers therefore preferably have deep grooves at the places where they come into contact with the wetted face of the belt, as indicated for example by the roller 23. It is also important that the total duration of the humidification until the strip comes into contact with the packet through its front portion 37 is adjusted so as to cause the adhesive substance to absorb the most suitable quantity of water and that is why the humidifier 59 and the steering rollers 23 can be moved on a support 62 in the form of a guide.
The band, leaving the steering roller 23, passes over the steering rollers 25 and 27, between which is disposed an equalizer which consists of a roller 64 subjected to the action of a spring 63 and mounted on an arm 65, which can rotate against the action of the spring 63 around the axis of the eating roller 25 and in a direction which decreases the total length of the strip.
On leaving the roller 27, the band passes over one side of the roller 29 and over the other side of the roller 31. The arm 35 is held normally in its rest position of FIG. 8, in which a chain sprocket fixed on the arm and concentric with the roller 29, supports a claw 66 on which is attached a chain 67 subjected at its other end to the action of a spring 68.
To show more clearly the different positions that the roller 31 can take under different operating conditions, the normal position is designated as 31 ', while the operating position while the web passes over the gap between the closure panels The exterior of the packet is designated 31 ". Likewise, the strip is designated 19 'and 19" in the two corresponding positions. The flattening rollers 43 and 49 with the arms 41 and 47 and the corresponding rollers 39 and 45, around the axis of which the rollers 43 and 49 rotate, have already been described with reference to FIG. 1 and therefore it is unnecessary to describe them again.
The rollers 39 and 45 are coupled by means of two pulleys, mounted on the same shaft as the rollers and preferably in one piece with them, and arranged on the side of each of them. A first steel wire 51 is fixed on the lower part of the pulley, behind the roller 39 and on the upper part of the corresponding pulley, behind the roller 45, while a second steel wire 53 is fixed on the upper part of the pulley, behind the roller 39 and on the lower part of the corresponding pulley, behind the roller 45.It is evident that the rotational movement of one of the rollers 39 or 45 causes the other to rotate exactly the same angle, but in the opposite direction, as described in connection with figs. 2 to 7.
A chain sprocket, which is not visible in the figure, is mounted on the shaft of the roller 45, and a chain, the other end of which is fixed to a spring, passes over this sprocket. All the essential elements are the same as those which have already been described with regard to the roller 29. The claw 66, the chain 67
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and the spring 68 correspond to the claw 69, the chain 70 and the spring 71.
The two springs 68 and 71 are fixed on a stud 72 of the frame.
A spring 73, the position of which can be adjusted, acts on a switch 74 for closing or opening an electrical contact. This electrical contact serves to indicate the position of the leading edge of the packet passing through the machine and acts on a device for cutting the strip described below and for braking preventing any unwanted movement of the strip. Since the length of the strip which is suitable differs according to the volume of the package, it is necessary to be able to vary it. This is achieved by varying the position of the contact 74 and of the spring 73. The electrical connections passing the current of the contact 74 in the tape cutting device are not shown.
The main elements of the cutting device are a solenoid 75 whose armture 76 acts on a lever 77 which, itself, acts on a knife 78.
The details of the aforementioned device are as follows: the solenoid 75 is mounted in a box 79 mounted on an element 80 of the frame of the machine. The electric current arrives through a tube 81 arranged between the solenoid 75 and the contact 74, but of which the portion 81 located closest below the box 79 is only represented. The armature of the solenoid is articulated on one end of a lever with two arms 77, which can rotate about an axis 84. The lever 77 is articulated at its other end with a connecting rod 85 whose longitudinal movement is guided by a pin 87 which slides in a window 86 of the connecting rod 85.
The other end of the connecting rod 85 attaches to a spring 88, which tends to rotate the lever 77 around its axis 84 in a counterclockwise direction, that is to say to against the attraction exerted by the solenoid 75. A triangular knife holder 89 is rotatably mounted about an axis 90 located in a corner of the knife holder, is articulated in a second angle by an axis 91 with the connecting rod 85 and carries in its third angle a clamping device 92 of the knife 78.
An arm 93, rigidly joined to the lever 77, supports a brake 94 which, when the armature of the solenoid is attracted, is applied against the roller 21 and the portion of the band which passes over this roller.
The last aforementioned portion of the machine operates as follows: it is assumed that during a previous closing operation, the strip has been cut, so as to leave a front portion 37 of suitable length, consisting of a portion of moistened strip leaving of the roller 31 in its position 31 '. When the packet comes into contact with this front band portion, the latter is strongly pushed against the roller 31 by the pressure exerted between the packet and the roller, thus fixing it on the packet.
Therefore, as the packet continues to advance, from left to right in the figure, the tape is pulled over the supply reel 17 by the movement of the packet as described above and, after passing over the steering roller 21, the band passes over the humidifier 59, 60. Then it continues to advance, passing over the steering rollers 23 and 25, the equalizer 64 and the rollers 27 and 31, the latter then occupying its position 31 ". Rollers 43 and 49 flatten the web on the packet, as described above.
As the pack has continued to advance, so as to close contact by device 74, current flows through solenoid 75, which draws armature 76 by rotating arm 77 clockwise to counterclockwise. against the action of the spring 88. The brake 94 then immediately comes into contact with the band passing over the roller 21, thus preventing it from continuing to advance. The tape therefore stretches under the effect of the movement of the bundle and the increase in tension is absorbed by the equalizer 64, so that after a short time the tape is under high tension. The knife 78 then comes into contact
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from top to bottom with the strip he immediately cuts.
The rear edge of the strip follows pack 10 as it continues to move and flattens against the rear side of the pack under the action of roller 49.
However, if other measurements are not taken, the total length of the cut strip varies according to the angle at which the roller 31 has oscillated in the opposite direction on its arm 35 from its rest position 31 '. To prevent any movement of the roller in the 31 "position and until the strip has been completely cut, a hook 95 is mounted to rotate around an axis 96, so as to pass the hook around. of the axis of the roller 31 in its operating position 31 "and to retain it in this position.
The hook 95 extends from bottom to top and ends with a protrusion 97 coming into the path of the stud 87, so that when the connecting rod 85 has come fully from right to left, in the figure, the brake 94 has been applied. and the knife 78 has cut the strip, the stud 87 comes into contact with the projection 97 by rotating the hook 95 so as to allow the roller 31 to leave its position 31 "and return to its rest position 31 'under the spring action 68.
The anterior edge of the strip thus comes into the position of the anterior portion 37 and the equalizer, which is no longer under tension, returns to its position of the pin 8 in which it is ready to absorb the tension that the tape is suffered when a new packet arrives in the machine and the tape begins to advance again.
An instant later, the pack 10 ceases to be in contact with the spring 73 and the solenoid 75 abandons its frame 76, so that the knife 78 comes out of the path of the web in the closed position of the next pack and at the same time. the brake 94 stops preventing the tape from advancing. The machine is thus returned to the position of FIG. 8 in which it is ready to close the next packet. The solenoid of the embodiment described above is controlled by a spring 73 on which the pack acts, so as to close an electrical contact in the circuit of the solenoid 75. But it is obvious that this special solution can be used. be considered only as an example of one embodiment of the invention and the machine can be modified to provide the same advantages.
One of these solutions would consist in coupling the chain which carries the cleats 14 advancing the packages 10 in the machine with the chain sprocket which turns by a given angle corresponding to the movement of the package. It would be possible to place on the shaft of this chain sprocket a cam acting on the electrical contact of the circuit of the solenoid 75. The cams would be interchangeable each time the machine is used to close a package of other dimensions.
As has already been said, the general principle of the machine described above consists in placing the various active elements of the machine for closing the packages, apart from the one which advances the package therein, so as to actuate them by the package itself as it moves through the machine.
It can therefore be seen that, according to the invention, the roller 31 is not actuated mechanically around its axis 29, but that its rotational movement is caused exclusively by the device which advances the packet pushed against the roller 31. When this package arrives against the roller 43, it exerts a thrust on it and makes it come into the position of FIGS. 4, 5 and 6. At the same time, since the rollers 39 and 45 are mated, the pack also raises the roller 45 in a flattening position on the rear side of the pack. Likewise, the movement of the pack has the effect of abandoning the roller 49 which descends on the rear side as soon as contact ceases between the upper part of the pack and the roller 43.
In some cases, the movement caused directly by the packet causes it to close and in other cases it only has the effect of stretching a spring, while the closing operation takes place during the return movement under the action of this spring. But this difference is known to specialists.
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cialistes and, consequently, does not modify the principle of the invention.
It is also the package itself which causes the closing of the contact 74 and, consequently, the cutting of the strip 19 and, indirectly, the triggering of the roller 31 and of the equalizer 64, which can thus return to their position. freeze rest 8.
The machine therefore does not include any element actuated directly by a motor in the device for sealing the strip, apart from obviously the device which advances the package in the machine, as has already been said. It thus does not contain any device for synchronization and automatically goes into correct operation as soon as a packet arrives there. As long as the packages do not succeed each other at too close an interval for the previous package to have ceased to be in contact with the spring 73 before the next package comes into contact with the front portion of the strip 37 and the roller 31, no disturbance can occur, since no controlled part of the machine is in motion.
In addition, all the elements of the machine are in principle much simpler, since it does not include movement transmission elements actuated by a motor.