Machine à empaqueter. La présente invention â pour objet une machine à empaqueter, servant par exemple à l'empaquetage d'un ou plusieurs menus ob jets, tels que, par exemple, des bonbons de tous genres, des médicaments à l'état sec, en particulier ceux qui se présentent sous la forme de tablettes ou de pilules. Cette ma chine pourrait aussi servir à empaqueter di verses denrées telles que du sucre, du sel, du café, du thé, des céréales, etc.
Suivant l'invention, la machine comporte des organes pour former progressivement un tube à partir d'un ruban de matière d'empa quetage et un dispositif pour former successi vement, en aplatissant et scellant le tube de place en place, une suite de récipients con sécutifs que des organes disposés à cet effet remplissent chacun de marchandise pendant la période intervenant entre le scellement de ses extrémités, 'cette machine étant caracté risée en ce que le dispositif de scellement comporte des organes pour aplatir le tube et pour chauffer cette partie aplatie afin de la sceller.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution -de l'objet de l'invention, consistant en une machine for mant simultanément deux suites de récipients.
La fig. 1 est une vue en perspective mon trant principalement le devant de cette ma chine où sont situés les principaux organes actifs du mécanisme et les rigoles de décharge des paquets terminés dont l'une a été sup primée pour laisser voir les organes qui se trouvent au-dessous; La fig. 2 est une vue en élévation et de face, à une plus grande échelle, montrant les organes de formation des tubes, les tubes eux-mêmes et plusieurs paquets qui sont ache vés et sur le point d'être détachés;
La fig. 3 est une vue de profil de la partie gauche de la machine représentée à la fig. 1 et montrant la position de la bobine de ruban de matière d'empaquetage, une- vue de côté des organes de formation d'un des tubes et une partie du mécanisme de commande; La fig. 4 représente un détail de la fig. 3, montrant la construction du mécanisme de remplissage et du dispositif d'aplatissement et de scellement du tube; La fig. 5 est une vue en coupe verticale du mécanisme de remplissage et des parties ad jacentes;
La fig. 6 est une coupe par 6-6 de la fig. 5; La fig. 7 est une coupe par 7-7 de la fig. 5; La fig. 8 est un plan, partie en coupe horizontale, du dispositif d'aplatissement et de scellement du tube, les organes étant re présentés en prise avec le tube;
La fig. 9 est une vue analogue à la fig. 8, les organes étant représentés hors de prise avec le tube; La fig. 10 est une vue de face, partielle ment coupée, des organes de formation d'un tube; La fig. 11 est une coupe axiale par 11-11 de la fig. 10; La fig. 12 est une coupe transversale par 12-12 de la fig. 10; La fig. 13 est une coupe transversale par 13-13 de la fig. 11;
La fig. 14 est une vue en élévation d'un détail montrant le fonctionnement du dispo sitif de sectionnement ainsi que des organes de serrage additionnels disposés au-dessus de ce dispositif; La fig. 15 est une vue prise perpendicu lairement au plan de la fig. 14, certains or ganes étant représentés en coupe; La fi-. 15a est une vue de détail du cou teau inférieur; La fig. 16 est une vue par-dessus des organes de serrage de la fig. 14, montrés en coupe par 16-16 de cette figure;
La fig. 17 est une vue analogue à la fi-. 16, les organes étant représentés dans la position d'ouverture; La fig. 18 est une coupe par 18-18 de la fig. 16; La fig. 19 est une vue de détail montrant une coupe horizontale approximativement par 19-19 de la fig. 1;
La fig. 20 est une vue montrant la for mation progressive des sacs et les différentes positions qu'ils occupent par rapport au dis positif d'aplatissement aux organes de serrage et au dispositif de sectionnement; La fig. 21 est une vue analogue à la fig. 20, montrant les positions occupées dans une variante de la machine ne présentant pas d'organes de serrage additionnels; La fig. 22 est une coupe horizontale montrant les principaux organes de commande de la machine;
La fig. 23 est une vue en coupe horizon tale faite par le dispositif de remplissage et montrant les vibrateurs; La fig. 24 montre un détail des vibrateurs; La fig. 25 est une vue de face d'une des matrices employées pour l'aplatissement et le scellement d'un des tubes; La fig. 26 est une vue partielle en bout de ces deux matrices.
Dans les fig. 1 et 3 du dessin, on voit que l'ensemble de la machine est monté sur un bâti comprenant un socle A et une table B montée sur des pieds C de façon à se trouver à une certaine distance de ce socle. Des mon tants<I>D, D</I> constituent les parties latérales du bâti et sont montés sur la table B. Ces montants portent, à leur partie supérieure, une plateforme E qui supporte le dispositif de remplissage et différentes autres parties de la machine.
La machine qui est représentée sur le dessin est une machine double, c'est-à-dire qu'elle est établie de façon à produire simul tanément deux séries d'empaquetages. On pourrait aussi disposer la machine de ma nière qu'elle produise simultanément plus de deux séries d'empaquetages, mais la machine double représentée est adoptée de préférence, attendu qu'elle permet d'utiliser avantageu sement un simple mécanisme de commande pour actionner les organes produisant les deux séries d'empaquetage,
ce qui apporte une sim plification tout en permettant de doubler le rendement de la machine, comparativement à celui d'une machine simple.
Si l'on se réfère tout d'abord à la fig. 3, on remarque qu'a l'arrière de la machine se trouve, d'un côté, une bobine 10 montée sur un arbre 11 s'adaptant dans des rainures 12 ménagées dans les montants latéraux D.
Sur cette bobine 10 est enroulée une lon gue bande de matière d'empaquetage. Un poids stabilisateur 13, qui est monté sur pi vot, appuie sur cette bobine et s'oppose à son déroulement. Il y a une bobine analogue de matière d'empaquetage de l'autre côté de la machine.
La bande de matière d'empaquetage G descend en passant sur un rouleau tendeur 14 monté entre deux bras 15 qui, pour don ner une tension convenable à cette bande, sont sollicités par un ressort 16 dont une extré mité est attachée à un point fixe 17 du bâti, et dont l'autre extrémité est reliée à un levier 18 monté sur l'arbre qui relie les bras 15. La bande G passe alors, en remontant, sur un rouleau à axe fixe 19 et, de là, aux organes de formation H du tube.
Les fig. 7.0 à 13 montrent que ces organes comportent deux bras 21 et 22. Sur la fig. 10, la bande G monte derrière les organes de for mation, passe ensuite sur les bras 21, 22, puis descend en passant sur le bord supérieur du tube conformateur 23 pour pénétrer à l'inté rieur de celui-ci. La partie centrale de la bande descend à l'arrière du tube conforma teur intérieur 24 (lequel tube intérieur consti tue également un canal de remplissage de la marchandise à empaqueter), la position de cette partie médiane de la bande étant indi quée en 25 sur la fig. 11.
Les bords de la bande descendent et viennent se superposer en avant du tube conformateur intérieur 24, comme on le voit bien sur la fig. 10. Sur cette figure, le bord 26 est dirigé vers la droite par une lame de guidage 27', alors que le bord 27 est guidé vers la gauche par une lame clé guidage 28.
On peut utiliser un autre agencement d'organes de formation du tube, pourvu que ceux-ci soient capables de transformer la bande en un tube dans lequel les bords se superposent, de préférence comme cela est indiqué en 29 sur la partie inférieure de la fig. 10. Il est à remarquer que, tant que la partie de tube ainsi formée est tirée de haut en bas, les organes de formation con tinuent à transformer la bande en un tube.
Il convient d'habitude de souder ensemble les bords du tube formé de la façon décrite. Pour le cas cependant où il s'agit d'em paqueter un seul objet, de dimensions rela tivement faibles, la superposition des bords de la bande l'un sur l'autre, et l'aplatisse ment et le scellement des extrémités du sac formé par le tube, suffisent à protéger l'ob jet contre la poussière, les souillures et même, dans une certaine mesure, à le mettre entièrement à l'abri de l'action de l'air atmosphérique. La machine décrite, ser vant à empaqueter dans un sac un certain nombre d'objets qui peuvent se déplacer à l'intérieur de ce sac, comporte des organes pour chauffer et sceller le joint longitudinal du tube.
Cette machine emploie, pour for mer le tube, une bande continue de cellulose régénérée ou autre matière d'emballage ana logue, et le chauffage et le scellement du joint longitudinal se fait au moyen d'une roue chauffée représentée en<I>I</I> (ou<I>l')</I> sur la fig. -2. Cette roue est pourvue d'un corps de chauffe comportant un fil de résistance ordi naire traversé par un courant qui est conve nablement réglé afin de maintenir la périphé rie de la roue à la température voulue pour assurer la soudure.
La périphérie de cette roue présente une surface ondulée formée par des nervures circonférentielles 30 qui pénè trent dans la matière d'empaquetage. La sur face antérieure de la partie inférieure du tube conformateur intérieur 24 présente les rainures 31 correspondant à ces nervures, et formant une surface ondulée complémentaire comme on le voit sur la fig. 2. Des inden tations sont ainsi formées sur le joint longi tudinal du tube, ce qui facilite la soudure de celui-ci.
Les fils électriques reliés aux roues<I>1, I'</I> ne sont pas représentés, mais les bornes sont indiquées en 32, 33.
On remarquera que ehaeune des roues 1 et I' est montée sur un arbre 34 porté par une boîte de connexions électriques 35 reliées à un moyeu rotatif 36 lui-même monté, de manière à pouvoir tourner, sur un arbre fixe 37. L'arbre 37 est entouré d'un ressort 38 dont une extrémité est reliée au moyeu 36 et l'autre extrémité à l'arbre 37, par l'intermé diaire d'un collier 39.
Ce ressort est placé sous tension, de sorte que les bords superposés du tube sont maintenus élastiquement pen dant la soudure entre la roue et le tube con- formateur 24. Etant donné qu'on peut régler la tension du ressort en déplaçant angulai- rement le collier 39, on peut facilement obte nir le degré exact de pression qui convient pour assurer les meilleurs résultats au point de vue de la soudure.
On remarquera également que ce montage oscillant des roues<I>I</I> et<I>I'</I> permet d'inspecter, de réaménager ou d'enlever, en cas d'accident ou de dérangement, le tube de matière d'em paquetage. Sur la fig. 2, la roue I, située à gauche de la machine, est représentée en position de fonctionnement.
Le tube de matière d'empaquetage étant ainsi formé avec ou sans soudure latérale, est tiré de haut en bas sous la base du tube conformateur intérieur 24.
Le dispositif d'aplatissement et de scelle ment du tube comprend des organes de ser rage représentés dans leur ensemble en J et qui présentent deux pinces pourvues de ma trices de fermeture chauffées destinées à aplatir le tube au voisinage de l'extrémité inférieure du tube conformateur intérieur 24. Cette position des matrices est représentée en élévation de face sur la fig. 2, et en profil sur la fig. 3.
Le dispositif d'aplatissement et de scellement comprend une crosse présen tant une barre antérieure 40 et une barre pos térieure 41, laquelle porte deux goujons allon gés 42, 43, qui traversent des trous 44, 45 ménagés dans la barre antérieure, des res sorts 46, 47 entourant ces goujons et étant maintenus entre des écrous 48, 49 situés aux extrémités des goujons, d'une part, et des épaulements formés sur la barre antérieure autour des trous 44, 45, d'autre part, comme cela est indiqué en 50, 51. Les ressorts ont donc pour effet de rapprocher les barres l'une de l'autre avec une force réglable de manière que chaque tube soit comprimé correctement.
On remarquera en examinant les fig. 8 et 9 que chacune des barres porte, vissées sur elle, deux matrices de chauffage 52, respective ment 53, chaque matrice étant évidée pour recevoir un corps de chauffe électrique 54, respectivement 55.
Les barres 40, 41 sont montées (fig. 1) de façon à pouvoir se rapprocher et s'éloigner l'une de l'autre, leurs extrémités étant main tenues entre des colliers à brides 59, 60 fixés sur les tiges 57 et 58 (fig. 4). La tension des ressorts 46, 47 est suffisante pour maintenir les barres en position et leur permettre de se rapprocher et de s'éloigner l'une de l'autre sans s'échapper des colliers 59 et 60. La dis position est prévue de façon à permettre aux tiges 57, 58 de tourner, permettant ainsi d'u tiliser ces tiges comme des arbres, dans des buts qui vont être décrits.
\ Le mécanisme servant à écarter les barres de serrage l'une de l'autre est représenté sur les fig. 4, 8 et 9. Comme on le voit sur ces figures; les parties en regard des extrémités des barres sont évidées, de manière à former à chaque extrémité de la crosse un logement pour un levier à deux bras 63 formant levier à cames, claveté sur l'arbre 57 ou -58. Le levier 63 porte à chaque extrémité un galet antifriction 64 qui vient en contact avec les surfaces intérieures 61 des évidements des barres de serrage. Les leviers à cames écartent les barres l'une de l'autre et les guident dans leur mouvement de fermeture lorsque l'arbre 57 tourne.
La fig. 4 montre la position qu'oc cupe le levier 63 lorsque les barres sont sé parées, comme il est indiqué également sur la fig. 9; la position de fermeture des barres, laquelle correspond à la position des ma trices chauffantes au moment de l'aplatisse ment du tube, est représentée sur la fig. 8.
Le mécanisme pour rapprocher et écarter les matrices sous l'effet de la rotation des arbres 57, 58 est représenté aux fig. 1, 3 et 22. En examinant ces figures, on remar- quera que le socle A de la machine présente des supports 66, 67 munis de paliers pour un arbre 68 portant une came à rainure 69. L'ar bre à came 68 est entraîné en synchronisme avec le reste de la machine. La came 69 pré sente une rainure 71 qui est représentée en pointillé sur la fig. 1 et dans laquelle est monté un galet 72 relié par une bielle four chue 73 au petit bras d'un levier coudé monté dans un palier 75 de la table B.
La rotation de la came communique à la bielle 73, dans le sens vertical, un mouvement de va-et-vient qui, transmis par l'intermédiaire du levier coudé, assure le mouvement de va-et-vient horizontal d'une longue crémaillère 77. Cette crémaillère 77 est disposée transversalement à l'avant de la machine et est maintenue dans des guides 78, comme on le voit en fig. 3. Sur chacun des arbres 57, 58 sont calés des roues dentées ou. pignons allongés 80, 81 respectivement, ces deux pignons engrenant avec la crémaillère 77, de telle sorte que, lorsque celle-ci exécute son mouvement de va-et-vient, les arbres 57, 58 font environ un quart de tour dans chaque sens.
Cette rota tion partielle des arbres assure le déplace ment du levier à came 63 sur un arc de<B>90'</B> environ, pour aller de la position de la fig. 8 à la position de la fig. 9 et ouvrir ainsi les barres de serrage que les ressorts referment ensuite.
Lorsque le tube est pincé et aplati entre les matrices, celles-ci scellent cette partie aplatie par la chaleur. Les matrices sont di- mensionnées de façon que la largeur des par ties aplaties du tube soit suffisante pour que l'on puisse sectionner le tube entre les extré mités de ces parties aplaties et scellées lorsque l'on détache les sacs remplis du reste du tube.
Le mouvement qui fait descendre les tubes dans le but d'amener une nouvelle section de chaque tube en position de remplissage lorsqu'une section située au-dessous a été remplie et aplatie et scellée aux deux extré mités est un mouvement de va-et-vient de la crosse formée par les barres 40 et 41. Cette disposition présente l'avantage de permettre aux matrices de fermeture 52, 53 de rester en contact avec le tube plus longtemps que cela ne serait possible si ces matrices se rapprochaient simplement pour aplatir et sceller le tube et ne le suivaient pas dans sa descente.
Ce mouvement alternatif de la crosse est vertical et réglé de façon que les matrices viennent en prise avec le tube et aplatissent celui-ci au moment où la crosse occupe sa position la plus élevée. En descendant, cette crosse fait descendre les tubes suffisamment pour que les parties de ces tubes qui se trou vent au-dessus de la pince soient amenées en position convenable pour recevoir leur charge de marchandise.
La crosse arrivée dans sa position inférieure, les. leviers à cames 63 entrent en jeu afin d'écarter les matrices l'une de l'autre et les amener hors de prise avec les tubes après quoi la crosse remonte dans sa position supérieure et la suite des opérations se renouvelle.
Le mécanisme commandant ce mouvement de la crosse est représenté en fig. 1. Dans ce mécanisme, les extrémités des deux arbres 57, 58 sont montées rotativement dans une tra verse 90 qui est montée, à son tour, au som met d'une tige 91 qui est animée d'un mouve ment de va-et-vient et qui traverse dans des paliers la table<I>B</I> et le socle<I>A.</I> Ce mouve ment vertical de va-et-vient est transmis à la tige 91 par un levier coudé 92 monté dans un palier 93 et actionnée par une bielle 94 qui est commandée par une came 95 dont l'arbre 96 tourne dans des paliers 97, comme il est représenté sur les fig. 3, 4 et. 22.
La came est pourvue du galet 98 cheminant dans la rainure 99.
L'arbre 96 est entraîné en synchronisme avec les autres organes de la machine.
On remarquera que, quelle que soit la position de la traverse 90, la crémaillère 77 reste en prise avec les pignons allongés 80 et 81.
Il est évident qu'on peut modifier le mou vement d'écartement et de rapprochement des matrices, soit en changeant la came 71, soit en modifiant la longueur de l'un quelconque des bras du levier coudé 74. On peut régler les positions supérieure et inférieure de la crosse, soit en modifiant la position du collier 100 sur lequel agit le levier coudé 92, soit en modifiant ce levier 92, soit encore en déplaçant le point où la bielle 94 est raccor dée à ce levier.
La machine décrite produit donc une série de sacs tubulaires reliés les uns aux autres et contenant les articles empaquetés. Elle présente un dispositif pour détacher successi vement les sacs terminés du reste de la série. On pourrait prévoir, par exemple, une ma chine à empaqueter des tablettes, ou des pi lules qui livrerait celles-ci empaquetées sous la forme d'une longue bande continue, chaque tablette ou pilule étant séparée de ses voisines par un joint scellé, Dans cette machine, on pourrait séparer cette bande en sections à la main.
La fig. 20 illustre la suite des opérations d'empaquetage effectuées par la machine dé crite depuis l'endroit où la bande de matière d'empaquetage est transformée en tube, en descendant jusqu'au point où le sac rempli et scellé à ses deux extrémités est séparé du reste du tube. Cette figure montre la bande G entourant le tube conformateur inté rieur 24. Les matrices 52 et 53 sont partiel lement représentées.
La phase de l'opération représentée est celle où les matrices sont en prise avec le tube afin d'aplatir et de sceller la partie supérieure d'un sac X' qui vient d'être rempli de marchandise, cette opération constituant en même temps l'aplatissement et le scellement de la partie inférieure du sac X en cours de formation. Celui-ci reçoit en même temps son contenu par le tube '24.
Les sacs X2 et X3, fabriqués immédiatement avant le sac X', sont encore reliés au tube; le dispo sitif de sectionnement K est représenté sépa rant du tube un autre sac Xl situé au-dessous du sac X3. Il va de soi qu'on pourrait, dans une autre forme d'exécution non représentée, prévoir des couteaux au centres des matrices de scellement, de façon que, lors du rappro chement mutuel de ces dernières, l'opération de coupage du tube entre deux sacs successifs soit en même temps effectuée.
Il serait aussi possible de séparer le sac Xz du tube dans la position représentée de ce sac par rapport aux matrices. La disposition de la machine dé crite à laquelle correspond la fig. 20 est ce pendant préférable lorsqu'il s'agit de sacs de très petites dimensions.
Sur les fig. 1 et 3, l'emplacement général du dispositif de sectionnement de la machine. est désigné par K. Les détails du mécanisme de commande des couteaux de ce dispositif sont représentés aux fig. 9, 14 et 15. Dans ces figures, le couteau supérieur 110 a ses faces disposées verticalement, et le couteau inférieur<B>111</B> a ses faces disposées horizontale ment. Le bord tranchant de la lame du cou teau inférieur (comme on le voit fig. 15a) présente deux parties rectilignes formant un angle très obtus en saillie.
Le bord tranchant de la lame du couteau supérieur affecte la forme d'un V rentrant (comme on le voit fig. 15). Le plan de cette lame, qui est ver tical, est perpendiculaire à celui de la lame du couteau inférieur et la disposition est choisie de façon que le couteau supérieur est sou levé lorsque le couteau inférieur passe sous lui, à l'encontre de l'action des ressorts 110a convenablement logés dans le support 110b du couteau supérieur. Ces ressorts font donc ap puyer élastiquement la lame du couteau supé rieur sur celle du couteau inférieur lors qu'elles sont en contact afin de faire fonction ner ces lames à la façon de ciseau.
Les cou teaux sont actionnés de façon à les rapprocher et les éloigner alternativement l'un de l'autre dans le sens horizontal. Leurs extrémités cor respondantes sectionnent simultanément les deux tubes entre les extrémités de leurs par ties aplaties et scellées afin de séparer les sacs terminés des tubes. Les couteaux 110 et <B>111</B> sont solidaires respectivement de crémail- lères coulissantes 1.13, 113 montées dans une glissière 11.4 fixée sur une console<B>115,</B> comme on le voit fig, 1.
Ces deux crémaillères sont entraînées en sens inverses par un pignon 116 (fig. 8 et 9) qui est placé entre elles et qui sert donc à faire mouvoir les. couteaux dans des directions opposées, d'une part, pour les séparer et permettre la descente des sacs rem plis et, d'autre part, pour les rapprocher, afin de sectionner les. tubes. Le mécanisme de commande des couteaux est particulièrement représenté aux fig. 1, 3 et 14.
La crémaillère 77, qui entraîne les pignons 80 et 81, entraîne en même temps un pignon 117 qui, à son tour, est en prise avec un pignon analogue 118, .calé sur un arbre 119 portant vers son milieu le pignon 116, comme il est représenté en pointillé en fig. 14 et en plan aux fig. 8 et 9. Au lieu de prévoir l'entraînement des cou teaux au moyen des crémaillères 112 et 113 et du pignon 116, on pourrait entraîner ces couteaux, par exemple, au moyen de leviers à cames calés sur l'arbre 119 et agissant sur des organes solidaires de ces couteaux.
Les dimensions des pignons sont calculées de telle manière que les mouvements de va-et-vient de la crémaillère 77 assure les mouvements nécessaires d'ouverture et de fermeture des couteaux, ces mouvements étant déterminés de manière que le sectionnement du tube pour en détacher un sac s'effectue simultanément avec le serrage du tube de matière d'empaquetage par les matrices de scellement. Dans la ma chine représentée, des organes de serrage addi tionnels disposés entre les matrices de scelle ment et le dispositif de sectionnement servent à stabiliser la file de sacs reliés les uns aux autres pendant que le dernier d'entre eux est séparé du tube par sectionnement.
Ces organes sont représentés aux fig. 14 et 17. Pour plus de clarté, ces organes ont été sup primés sur les fig. 1 à 3.
Ces organes comprennent deux pinces des tinées à saisir chaque tube dans une partie scellée pendant que les couteaux sectionnent ce tube, pour en détacher le sac, dans une partie scellée située au-dessous. La fig. 20 montre le tube saisi par une de ces pinces entre les sacs XI et X3. Les deux pinces de serrage sont désignés par 120 et 120' et par 121 et 121' sur la fig. 16. Ces pinces com prennent des étriers 122 (fig. 18) fixés aux plaques 123, 124 au moyen de boulons 127, 128 et garnis chacun d'un morceau de caout chouc 125.
Ces pinces sont normalement main- tenues l'une contre l'autre par deux ressorts 129 et 130 dont on peut faire varier la ten sion et qui sont montés sur les boulons tra versant les plaques 123 et 124. Dans le but de séparer périodiquement ces pinces et de les maintenir écartées pendant que les sacs qui sont encore reliés passent entre celles-ci, il est prévu un levier à cames 131 qui agit dans une ouverture ménagée dans chaque pla que 123 et 124 et qui comprend des galets 132, 133 agissant, respectivement, sur des bu tées 134 et 135 solidaires des plaques 123 et 124. Les deux positions des pinces sont re présentées respectivement aux fig. 16 et 17.
Sur la fig. 16, les pinces sont représentées dans leur position de fermeture et sur la fig. 17 dans leur position d'ouverture.
Le levier à cames 131 est monté directe ment à l'extrémité supérieure de l'arbre 119, de sorte que le mouvement d'oscillation de cet arbre, dû à l'action de la crémaillère 77 (par l'intermédiaire des pignons 117, 118), fait osciller également avec lui ce levier à came. Le déplacement total du levier à came est d'environ 90 , mais ce déplacement n'est pas utilisé en entier pendant le fonctionnement de ce levier.
La fig. 17 le montre à fin de course de son déplacement, dans le sens con traire de celui du 'mouvement des aiguilles d'une montre, au moment de l'ouverture des pinces, et la fig. 16 le montre à fin de course de son déplacement dans le sens des aiguilles d'une montre, au moment de la fermeture de ces pinces, mais en partant de la position de la fig. <B>16;</B> le levier à came continue à se dé placer dans le sens des aiguilles d'une montre pour effectuer un déplacement angulaire d'en viron 7 0 . Ce dernier mouvement n'est pas actif et il en est de même de son mouvement de retour, jusqu'au moment où ce levier vient en contact avec les butées 134, 135.
Pendant ce déplacement libre, les organes de serrage sont fermés. Les déplacements respectifs des plaques 123, 124 sont limités à l'aide d'un boulon. 137 fixé sur une plaque de support fixe 140 et muni d'un écrou 138, les plaques 123 et 124 présentant des fentes 139, 139' pour le passage de ce boulon. Les deux pla- ques 123 et 124 sont montées sur la plaque fixe 140 montée elle-même sur des montants 141, comme on le voit sur la fig. 14.
La fig. 21 illustre les phases du fonction nement d'une variante de la machine décrite, cette machine ne comportant pas d'organes de serrage additionnels. Dans cette machine, les coutéaux K sectionnent le tube entre les sacs représentés en XZ et X3.
La machine représentée comporte des moyens de remplissage M automatiques pour introduire, au moment voulu, des quantités égales de marchandise dans les tubes d'em paquetage.
La machine comporte un plateau 200 dis posé sur les extrémités supérieures des mon tants latéraux D. (fig. 1 et 3). Ce plateau porte les paliers des arbres 57, 58 et sert de support aux tubes conformateurs intérieurs 24, 24 (fig. 2) et aux tiges de support 37, 37 des organes de chauffage et de scellement <I>I, I'</I> ainsi qu'à d'autres organes de la ma chine.
Les moyens de remplissage M sont montés sur le plateau 200.
On remarquera que les tubes conforma- teurs intérieurs 24 (fig. 3, 5 et 6) traversent le plateau supérieur 200 et sont ouverts à leur partie supérieure, ils forment chacun un canal de décharge pour amener la marchandise par gravité dans le tube formé par la bande G.
L'extrémité ouverte inférieure de chaque tube 24 est au-dessus du dispositif d'aplatissement et de scellement, de sorte que la partie supé rieure ouverte du tube en cours de formation est à un niveau supérieur à celui de la partie de ce tube aplatie et scellée en dernier lieu.
Les moyens de remplissage comprennent, dans la machine représentée, deux disques de mesure et d'alimentation M' et Mû qui sont représentés en plan sur la fig. 6. La fig. 5 est une coupe par 5-5 de la fig. 6.
Chacun des disques d'alimentation M', 31' est monté de manière à pouvoir tourner dans un plan horizontal et est fixé à l'extrémité supérieure d'un arbre 201, respectivement 202. Ces arbres sont montés, dans des paliers, sur le plateau 200 et sont entrainés de façon in- termittente comme il va être décrit ci-dessous.
Chaque disque d'alimentation porte un nom bre convenable de tubes de distribution et de mesure 203, faisant saillie sur la face infé- rieùre de ce disque et dont les extrémités inférieures ouvertes glissent sur une table de distribution 204 qui est figée sur le plateau 200 et traversée par les extrémités supérieures des tubes 24. La table 204 empêche les tubes 103 de se décharger tant qu'ils ne sont pas dans le prolongement du tube 24. Les extré- mités supérieures de ces tubes 103 sont éga lement ouvertes.
Les disques sont partielle ment entourés de couronnes 205, 206 qui, avec les parois latérales 207, 208 (fig. 6) forment une trémie destinée à contenir la marchandise, un entonnoir 209 surmonte la trémie et les disques en forment partiellement le fond. Le reste du fond de la trémie est formé par un plateau fixe 211, (fig. 6).
Chacun des tubes 103 reçoit de la mar chandise contenue dans la trémie pendant qu'il effectue son déplacement circulaire et arrive à tour de rôle dans le prolongement du tube 24 correspondant (voir la partie de droite de la fig. 5), dans lequel il laisse écouler sa charge sous l'action de la pesanteur.
Lorsqu'il s'agit de menus articles, tels que certains genres de bonbons, ceux-ci ont tendance à obstruer les extrémités supérieures des tubes 203, lesquels ne peuvent plus, soit contenir toute .la charge voulue lorsqu'ils ar rivent à la position de distribution, soit lais ser écouler complètement leur contenu; les deux inconvénients peuvent même se produire simultanément.
Afin d'obvier à cet inconvénient, les tubes 103 sont remplis sans que la marchandise contenue dans la trémie exerce toute sa pres sion au moment du remplissage. Chacun des tubes 103 est donc rempli avant son passage sous la masse principale du contenu de la trémie d'alimentation. Deux balais 212 et 213 sont disposés dans ce but dans la trémie en regard de chaque disque d'alimentation. Ces balais ne s'étendent pas en travers de la tota lité de chaque disque, mais présentent des dimensions telles qu'un espace 214 ou- 215 subsiste entre l'extrémité de chaque balai et la couronne 205 ou 206 qui l'entoure. Les balais<B>2</B>12 et 213 sont disposés de telle façon que les tubes ?03 que portent les deux dis ques d'alimentation passent sous eux avant d'arriver dans le prolongement du tube de décharge 24 correspondant.
On évite ainsi que de la marchandise s'échappe intempesti vement de la trémie à travers les tubes 203 dans le tube 24 pendant que ces tubes 103 se déchargent. L'opération de remplissage est facilitée par des plaques 214a, 215a.
En se référant aux fig. 5 et 6, on remar quera que le disque de droite M1 occupe la position dans laquelle un de ses tubes 203 est dans le prolongement du tube 24, ce tube 203 s'étant vidé de son contenu. Le tube 203, qui vient immédiatement après, est complètement chargé, de sorte que, pendant le mouvement d'avance suivant du disque d'alimentation M@, le tube en question est amené à la position de déchargement. Dans l'intervalle, le tube d'alimentation qui vient de se vider s'est avancé et commence à recevoir de la mar chandise disloquée qui a passé l'espace 214. Cette marchandise n'est soumise à l'ac tion d'aucune pression et tombe facilement au fond du tube.
Ainsi le tube considéré se rem plit peu à peu dans la partie de la trémie dans laquelle l'arrivée de la marchandise est retardée par le balais, de sorte que, lorsqu'il se déplace au-dessous de la masse principale de matière contenue dans la trémie d'alimen tation, il se trouve déjà rempli et ne peut être engorgé par suite de la pression exercée par cette masse. La disposition est telle qu'au cun excédent dangereux de marchandise ne peut traverser l'espace 214 ou 215, l'écoule ment se faisant latéralement vers l'extérieur et étant donc retardé par les balais dans la partie de la trémie sous laquelle se déplacent les tubes 103 immédiatement après s'être vidés.
Un mouvement intermittent est imprimé aux deux disques d'alimentation de façon à amener pas à pas chacun des tubes 203 dans le prolongement des tubes 24. Le dispositif de commande de ce mouvement comprend un arbre vertical principal 220, qui est repré senté dans la partie centrale de la fig. 1 et que l'on voit en fig. 2. Cet arbre est entraîné à sa partie inférieure par un levier à rochet 2<B>2</B>1, comme on le voit clairement en fig. 19.
Ce levier est monté rotativement sur l'arbre et porte, à son extrémité, un cliquet 222 coopérant avec une roue à rochet 223 calée sur l'arbre en vue de communiquer un mou vement intermittent à ce dernier lorsque le levier 221 oscille. Un cliquet 224, monté sur une partie fixe de la machine, agit sur la roue à rochet 223 et empêche l'arbre de tour ner en sens contraire lorque le cliquet 222 n'agit pas. L'extrémité 225 du levier 221 pénètre dans un étrier 226 animé d'un mouve ment de va-et-vient et monté sur un levier oscillant 227.
Ce levier 227 est clairement représenté sur la partie inférieure de la fig. 3: il oscille autour d'un axe fixe 228 et est en traîné par une manivelle 229, montée sur l'ar bre 96, par l'intermédiaire d'une bielle 230 qui relie la manivelle à un pivot réglable 231 maintenu dans un évidement 232 du levier 227. Dans ces conditions, l'arbre 220 effectue un déplacement angulaire déterminé dans un sens à chaque révolution complète de l'arbre 96.
Comme on le voit sur la fig. 2, ces mou vements intermittents de l'arbre 220 sont transmis aux arbres 201 et 202 par un train d'engrenages qui comprend une grande roue dentée 235 calée sur l'arbre 220 et placée, d'une part, directement en prise avec un pi gnon 236 calé sur l'extrémité inférieure de l'arbre 201 qui entraîne le disque de droite M' et, d'autre part, indirectement en prise par l'intermédiaire d'une roue dentée 237 (fig. 7), avec un pignon 238 solidaire de l'arbre ?02 qui entraîne le disque M2. Cette liaison indirecte a pour but d'inverser le sens de rotation du disque d'alimentation M2,
car l'a pratique a démontré qu'avec une alimenta tion commune à deux disques séparés, on se heurte, lorsque les deux disques tournent dans le même sens, à des inconvénients qui sont supprimés si on inverse le sens de rota tion de ces disques. Il arrive parfois, lorsqu'il s'agit d'empa queter des articles particuliers, tels que des noisettes recouvertes de chocolat ou autres bonbons analogues, que ces articles adhèrent dans une certaine mesure aux tubes 208 et que ces tubes s'engorgent légèrement.
On a constaté qu'on pouvait supprimer cet incon vénient en frappant d'un ou plusieurs coups le tube 203 au moment où celui-ci se trouve à peu près dans la position de distribution. Sur les fig. 1, 23 et 24, on a représenté un dispositif simple permettant d'obtenir ce ré sultat. Ces figures montrent plusieurs mar teaux 240 qui peuvent être en bois par exem ple. Ces marteaux sont montés rotativement sur un axe commun 242 et sont pourvus de ressorts 243 fixés à une extrémité sur une tige commune 244.
Du fait qu'ils sont solli cités par les ressorts dans un sens opposé au sens d'avancement des tubes 108 et qu'ils ont la longueur voulue pour venir en contact avec différents tubes 208, on voit qu'à mesure que les disques tournent, ces marteaux sont dépla cés vers l'extérieur tour à tour par chacun des tubes 108 jusqu'à ce qu'ils s'échappent de ce tube, puis ils frappent sur le tube qui vient immédiatement après un coup dont la force est déterminée par la tension des res sorts 248.
On peut agencer les marteaux de façon qu'ils frappent l'un après l'autre sur un même tube. Pour cela, il suffit de donner à chacun des marteaux d'un groupe une lon gueur différente.
Les roues<I>I, I'</I> (fig. 2) qui réalisent le scellement du joint longitudinal du tube étant destinées à tourner continuellement dans le même sens reçoivent leur courant électrique de chauffage par l'intermédiaire de bagues de contact dont les détails ne sont pas repré sentés, mais qui sont logées dans la boîte de connexions 35 de manière à pouvoir osciller avec la roue.
Les matrices de scellement 52 et 58 peu vent comporter des rainures et des nervures -alternées. On a constaté toutefois qu'on pou vait réaliser un scellement d'une très bonne herméticité en formant des évidements dis- tincts sur une matrice et des saillies corres- pondantes sur l'autre matrice. Ces évidements peuvent être de faible profondeur et présenter toute forme voulue.
On peut ainsi utiliser les parties extrêmes scellées des sacs pour rece voir, d'une manière convenable, l'impression de caractères indiquant le nom du fabricant, le poids du contenu ou toute autre inscription. En effectuant une telle impression, on rend la partie scellée suffisamment robuste pour que les nervures et rainures puissent être ré duites au minimum ou même supprimées.
La fig. 25 montre la face d'une matrice de ce genre et la fig. 26 montre une vue de profil des deux matrices. Les évidements sont indiqués en 258 et les saillies en 254.
Dans toute la machine, des mesures ont été prises pour assurer un réglage précis des organes, comme par exemple des consoles et des coulisseaux 260, 261 (fig. 2), supportant les organes de formation du tube.
Tous les organes mobiles de la machine sont évidemment entraînés en synchronisme. Le mécanisme servant à actionner immédia tement chaque organe a déjà été décrit, mais la fig. 22 montre le moteur principal relié, par une chaîne, au pignon à chaine 271 lequel est relié, par un embrayage à friction 272, à l'arbre principal de commande 96 qui, à son tour, entraîne l'arbre 68 au moyen de pignons d'angle. La came à rainure 95 est montée directement sur l'arbre principal de com mande. L'embrayage à friction 272 est com mandé à l'aide d'un levier 274 situé sur le devant de la machine et faisant tourner l'ar bre oscillant 275 auquel est relié un levier de débrayage 276.
Les sacs terminés sont définitivement expulsés de la machine par deux couloirs de distribution dont l'un, 280, est représenté sur la fig. 1, l'autre n'étant pas dessiné de manière à laisser voir les or ganes qui se trouvent au-dessous.
En résumé, la machine décrite fonctionne comme suit: La bande G de'matière d'empaquetage ve nant de la bobine 10 est amenée, par l'inter médiaire de ses guides, aux organes de for mation H du tube au moyen desquels elle est transformée en un tube, le scellement du joint longitudinal étant réalisé par un des organes rotatifs I ou I'.
En admettant que la machine ait été amenée au point où elle fonctionne à plein rendement, les matrices 52, 53 assurant l'aplatissement et le scellement, lorsqu'elles sont dans leur position supérieure, forment le fond d'un sac X (fig. 20) qui, en même temps, reçoit une quantité déter minée de marchandise (bonbons ou articles analogues) par suite de la décharge du con tenu d'un des tubes 203 dans le tube 24.
Au-dessous du sac X se trouve un sac ter miné X' et, au-dessous de celui-ci, encore un autre sac terminé X'. Au-dessous de ce sac X' se trouve un troisième sac terminé X3, sacs qui sont tous reliés ensemble par leurs parties aplaties et scellées.
Les étriers 122 saisissent la partie aplatie et scellée entre les sacs X' et X3 et les couteaux fonctionnent pour séparer le sac X4 du sac X3. Les cou teaux sont ensuite rappelés, les étriers s'écar- tent et les matrices qui sont encore en prise avec le tube tirent celui-ci vers le bas d'une quantité égale à la hauteur du sac. Ce mou vement forme une nouvelle partie de tube et. achève l'opération de scellement.
Les étriers 122 reviennent alors en prise avec le tube dans la partie aplatie reliant les sacs X' et X' et tiennent solidemént l'ensemble pendant que les matrices s'écartent et lâchent la. partie fer mée comprise entre les sacs X et X' et se sou lèvent pour prendre leur nouvelle position au-dessus du sac X qui vient d'être partielle ment formé, pour opérer la fermeture de la partie supérieure de ce sac et la fermeture de la partie inférieure d'un nouveau sac. Les couteaux fonctionnent pendant cette période, les étriers maintenant le tout jusqu'à ce que les matrices saisissent fermement le tube, après quoi ils s'ouvrent et le cycle recom mence.
Si le sac chargé présente un poids suffi sant, les étriers deviennent inutiles, attendu que le poids des différents sacs de l'ensemble suffit à maintenir ces derniers dans une posi tion verticale. Quand les sacs sont légers, il est préférable d'adopter ces étriers, non pas seulement parce qu'ils maintiennent l'ensem- ble bien tendu, mais parce qu'ils empêchent le retordage et assurent un meilleur fonction nement des couteaux. Les organes de serrage additionnels comportant les étriers ne sont pas représentés aux fig. 1 et 3.
Packing machine. The present invention relates to a packaging machine, used for example for the packaging of one or more small objects, such as, for example, sweets of all kinds, medicaments in the dry state, in particular those. which come in the form of tablets or pills. This ma chine could also be used to pack various foodstuffs such as sugar, salt, coffee, tea, cereals, etc.
According to the invention, the machine comprises members for progressively forming a tube from a strip of packaging material and a device for successively forming, by flattening and sealing the tube from place to place, a series of containers. consecutives that organs arranged for this purpose each fill with merchandise during the period between the sealing of its ends, 'this machine being characterized in that the sealing device comprises members for flattening the tube and for heating this flattened part in order to seal it.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the object of the invention, consisting of a machine for simultaneously forming two series of containers.
Fig. 1 is a perspective view mainly showing the front of this machine where the main active components of the mechanism are located and the discharge channels for the completed packages, one of which has been removed to show the components located below. below; Fig. 2 is an elevation and front view, on a larger scale, showing the tube formers, the tubes themselves and several packages which are completed and about to be detached;
Fig. 3 is a side view of the left part of the machine shown in FIG. 1 and showing the position of the reel of packaging material tape, a side view of the forming members of one of the tubes and part of the operating mechanism; Fig. 4 shows a detail of FIG. 3, showing the construction of the filling mechanism and the tube flattening and sealing device; Fig. 5 is a vertical sectional view of the filling mechanism and the adjoining parts;
Fig. 6 is a section through 6-6 of FIG. 5; Fig. 7 is a section through 7-7 of FIG. 5; Fig. 8 is a plan, part in horizontal section, of the device for flattening and sealing the tube, the members being shown in engagement with the tube;
Fig. 9 is a view similar to FIG. 8, the members being shown out of engagement with the tube; Fig. 10 is a front view, partially cut away, of the forming members of a tube; Fig. 11 is an axial section through 11-11 of FIG. 10; Fig. 12 is a cross section through 12-12 of FIG. 10; Fig. 13 is a cross section through 13-13 of FIG. 11;
Fig. 14 is an elevational view of a detail showing the operation of the disconnecting device as well as of the additional clamping members arranged above this device; Fig. 15 is a view taken perpendicular to the plane of FIG. 14, some organs being shown in section; The fi-. 15a is a detail view of the lower cut; Fig. 16 is a view from above of the clamping members of FIG. 14, shown in section at 16-16 of this figure;
Fig. 17 is a view similar to fi-. 16, the members being shown in the open position; Fig. 18 is a section through 18-18 of FIG. 16; Fig. 19 is a detail view showing a horizontal section approximately at 19-19 of FIG. 1;
Fig. 20 is a view showing the progressive formation of the bags and the different positions they occupy relative to the flattening device, the clamping members and the severing device; Fig. 21 is a view similar to FIG. 20, showing the positions occupied in a variant of the machine not having additional clamping members; Fig. 22 is a horizontal section showing the main control members of the machine;
Fig. 23 is a horizontal sectional view taken by the filling device and showing the vibrators; Fig. 24 shows a detail of the vibrators; Fig. 25 is a front view of one of the dies used for flattening and sealing one of the tubes; Fig. 26 is a partial end view of these two dies.
In fig. 1 and 3 of the drawing, it can be seen that the whole of the machine is mounted on a frame comprising a base A and a table B mounted on feet C so as to be located at a certain distance from this base. Uprights <I> D, D </I> constitute the lateral parts of the frame and are mounted on the table B. These uprights carry, at their upper part, a platform E which supports the filling device and various other parts of the machine.
The machine shown in the drawing is a double machine, that is to say it is set up so as to produce two series of packages simultaneously. The machine could also be arranged so that it simultaneously produces more than two series of packages, but the double machine shown is preferably adopted, since it allows the advantageous use of a simple control mechanism to actuate the packages. organs producing the two packaging series,
which brings simplification while making it possible to double the efficiency of the machine, compared to that of a simple machine.
If we first refer to fig. 3, it can be seen that at the rear of the machine there is, on one side, a reel 10 mounted on a shaft 11 fitting into grooves 12 made in the side uprights D.
On this reel 10 is wound a long strip of packaging material. A stabilizing weight 13, which is mounted on pi vot, presses on this reel and opposes its unwinding. There is a similar reel of packaging material on the other side of the machine.
The strip of packaging material G descends by passing over a tension roller 14 mounted between two arms 15 which, in order to give a suitable tension to this strip, are urged by a spring 16, one end of which is attached to a fixed point 17 of the frame, and the other end of which is connected to a lever 18 mounted on the shaft which connects the arms 15. The band G then passes, going up, on a roller with a fixed axis 19 and, from there, to the bodies of tube formation H.
Figs. 7.0 to 13 show that these members have two arms 21 and 22. In FIG. 10, the band G rises behind the forming members, then passes over the arms 21, 22, then descends, passing over the upper edge of the shaping tube 23 to penetrate inside the latter. The central part of the strip descends behind the inner shaping tube 24 (which inner tube also constitutes a channel for filling the goods to be packaged), the position of this middle part of the band being indicated at 25 on fig. 11.
The edges of the strip descend and overlap in front of the inner shaping tube 24, as can be clearly seen in FIG. 10. In this figure, the edge 26 is directed to the right by a guide blade 27 ', while the edge 27 is guided to the left by a key guide blade 28.
Another arrangement of tube forming members can be used, provided that these are capable of transforming the strip into a tube in which the edges overlap, preferably as indicated at 29 on the lower part of FIG. . 10. Note that, as long as the tube part thus formed is pulled up and down, the forming members continue to transform the strip into a tube.
The edges of the formed tube should usually be welded together as described. For the case, however, where it is a question of packing a single object, of relatively small dimensions, the superimposition of the edges of the strip one on the other, and the flattening and sealing of the ends of the bag. formed by the tube, are sufficient to protect the object against dust and dirt and even, to a certain extent, to protect it entirely from the action of atmospheric air. The machine described, serving to package in a bag a certain number of objects which can move inside this bag, comprises members for heating and sealing the longitudinal seal of the tube.
This machine employs, for forming the tube, a continuous strip of regenerated cellulose or other similar packaging material, and the heating and sealing of the longitudinal joint is effected by means of a heated wheel shown in <I> I < / I> (or <I> l ') </I> in fig. -2. This wheel is provided with a heating body comprising an ordinary resistance wire traversed by a current which is suitably adjusted in order to maintain the periphery of the wheel at the desired temperature to ensure the welding.
The periphery of this wheel has a corrugated surface formed by circumferential ribs 30 which penetrate into the packaging material. The front surface of the lower part of the inner shaping tube 24 has the grooves 31 corresponding to these ribs, and forming a complementary corrugated surface as seen in FIG. 2. Indents are thus formed on the longitudinal joint of the tube, which facilitates the welding of the latter.
The electric wires connected to the wheels <I> 1, I '</I> are not shown, but the terminals are indicated at 32, 33.
It will be noted that each of the wheels 1 and I 'is mounted on a shaft 34 carried by an electrical connection box 35 connected to a rotary hub 36 which is itself mounted so as to be able to rotate on a fixed shaft 37. The shaft 37 is surrounded by a spring 38, one end of which is connected to the hub 36 and the other end to the shaft 37, by the intermediary of a collar 39.
This spring is placed under tension so that the superimposed edges of the tube are resiliently held during the weld between the wheel and the forming tube 24. Since the spring tension can be adjusted by angularly moving the collar 39, one can easily obtain the exact degree of pressure which is suitable to assure the best results from the point of view of the weld.
It will also be noted that this oscillating assembly of the wheels <I> I </I> and <I> I '</I> makes it possible to inspect, refit or remove, in the event of an accident or disturbance, the tube of packing material. In fig. 2, the wheel I, located to the left of the machine, is shown in the operating position.
The tube of packaging material being thus formed with or without side seam, is pulled up and down under the base of the inner shaping tube 24.
The device for flattening and sealing the tube comprises clamping members shown as a whole in J and which have two clamps provided with heated closing tools intended to flatten the tube in the vicinity of the lower end of the shaping tube interior 24. This position of the dies is shown in front elevation in FIG. 2, and in profile in FIG. 3.
The flattening and sealing device comprises a butt having an anterior bar 40 and a posterior bar 41, which carries two elongated studs 42, 43, which pass through holes 44, 45 in the anterior bar. 46, 47 surrounding these studs and being held between nuts 48, 49 located at the ends of the studs, on the one hand, and shoulders formed on the anterior bar around the holes 44, 45, on the other hand, as indicated at 50, 51. The springs therefore have the effect of bringing the bars closer to one another with an adjustable force so that each tube is compressed correctly.
It will be noted by examining figs. 8 and 9 that each of the bars carries, screwed onto it, two heating dies 52, respectively 53, each die being recessed to receive an electric heating body 54, respectively 55.
The bars 40, 41 are mounted (fig. 1) so as to be able to approach and move away from each other, their ends being hand held between flanged collars 59, 60 fixed on the rods 57 and 58 (fig. 4). The tension of the springs 46, 47 is sufficient to hold the bars in position and allow them to move closer and further away from one another without escaping from the collars 59 and 60. The arrangement is planned so allowing the rods 57, 58 to rotate, thereby allowing these rods to be used as shafts, for purposes which will be described.
\ The mechanism for moving the clamping bars apart is shown in fig. 4, 8 and 9. As seen in these figures; the parts facing the ends of the bars are hollowed out, so as to form at each end of the stick a housing for a lever with two arms 63 forming a cam lever, keyed on the shaft 57 or -58. The lever 63 carries at each end an anti-friction roller 64 which comes into contact with the interior surfaces 61 of the recesses of the clamping bars. The cam levers move the bars apart from each other and guide them in their closing movement when the shaft 57 rotates.
Fig. 4 shows the position occupied by the lever 63 when the bars are separated, as also indicated in fig. 9; the closed position of the bars, which corresponds to the position of the heating elements when the tube is flattened, is shown in fig. 8.
The mechanism for bringing the dies together and apart under the effect of the rotation of the shafts 57, 58 is shown in FIGS. 1, 3 and 22. In examining these figures, it will be noticed that the base A of the machine has supports 66, 67 provided with bearings for a shaft 68 carrying a grooved cam 69. The camshaft 68 is driven in synchronism with the rest of the machine. The cam 69 has a groove 71 which is shown in dotted lines in FIG. 1 and in which is mounted a roller 72 connected by an oven connecting rod 73 to the small arm of an angled lever mounted in a bearing 75 of the table B.
The rotation of the cam communicates to the connecting rod 73, in the vertical direction, a reciprocating movement which, transmitted by means of the bent lever, ensures the horizontal reciprocating movement of a long rack. 77. This rack 77 is disposed transversely at the front of the machine and is held in guides 78, as seen in FIG. 3. On each of the shafts 57, 58 are set toothed wheels or. elongated pinions 80, 81 respectively, these two pinions meshing with the rack 77, so that, when the latter performs its reciprocating movement, the shafts 57, 58 make about a quarter of a turn in each direction.
This partial rotation of the shafts ensures the movement of the cam lever 63 over an arc of approximately <B> 90 '</B>, to go from the position of FIG. 8 to the position of FIG. 9 and thus open the clamping bars which the springs then close.
When the tube is pinched and flattened between the dies, the dies seal this flattened part by heat. The dies are sized so that the width of the flattened portions of the tube is sufficient to allow the tube to be severed between the ends of these flattened and sealed portions when the filled bags are detached from the rest of the tube. .
The movement which lowers the tubes with the aim of bringing a new section of each tube into the filling position when a section below has been filled and flattened and sealed at both ends is a back-and-forth movement. comes from the butt formed by the bars 40 and 41. This arrangement has the advantage of allowing the closure dies 52, 53 to remain in contact with the tube longer than would be possible if these dies were brought together simply to flatten and seal the tube and do not follow it in its descent.
This reciprocating movement of the butt is vertical and adjusted so that the dies engage with the tube and flatten the latter when the butt occupies its highest position. While descending, this stick lowers the tubes sufficiently so that the parts of these tubes which are vented above the clamp are brought into a suitable position to receive their load of merchandise.
The butt arrived in its lower position, the. Cam levers 63 come into play in order to separate the dies from one another and to bring them out of engagement with the tubes, after which the stick rises to its upper position and the rest of the operations are repeated.
The mechanism controlling this movement of the butt is shown in FIG. 1. In this mechanism, the ends of the two shafts 57, 58 are rotatably mounted in a crosspiece 90 which is mounted, in turn, at the top of a rod 91 which is driven by a back and forth movement. - comes and passes through the table <I> B </I> and the base <I> A in bearings. This vertical back-and-forth movement is transmitted to the rod 91 by an angled lever 92 mounted in a bearing 93 and actuated by a connecting rod 94 which is controlled by a cam 95 whose shaft 96 rotates in bearings 97, as shown in FIGS. 3, 4 and. 22.
The cam is provided with the roller 98 traveling in the groove 99.
The shaft 96 is driven in synchronism with the other parts of the machine.
It will be noted that, whatever the position of the cross member 90, the rack 77 remains in engagement with the elongated pinions 80 and 81.
It is obvious that one can modify the movement of spacing and reconciliation of the dies, either by changing the cam 71, or by modifying the length of any of the arms of the elbow lever 74. The upper positions can be adjusted. and lower of the butt, either by modifying the position of the collar 100 on which the angled lever 92 acts, or by modifying this lever 92, or again by moving the point where the connecting rod 94 is connected to this lever.
The machine described therefore produces a series of tubular bags connected to each other and containing the packaged articles. It presents a device for successively detaching the finished bags from the rest of the series. One could foresee, for example, a ma chine to package tablets, or pills which would deliver these packaged in the form of a long continuous strip, each tablet or pill being separated from its neighbors by a sealed seal. this machine, we could separate this strip into sections by hand.
Fig. 20 illustrates the sequence of the packaging operations performed by the machine described from where the strip of packaging material is made into a tube, down to the point where the bag filled and sealed at both ends is separated. from the rest of the tube. This figure shows the band G surrounding the inner shaping tube 24. The dies 52 and 53 are partially shown.
The phase of the operation shown is when the dies are engaged with the tube in order to flatten and seal the upper part of a bag X 'which has just been filled with merchandise, this operation constituting at the same time the flattening and sealing the lower part of the bag X being formed. At the same time, this receives its contents through tube '24.
The bags X2 and X3, produced immediately before the bag X ', are still connected to the tube; the isolating device K is shown separating from the tube another bag Xl located below the bag X3. It goes without saying that one could, in another embodiment not shown, provide knives at the centers of the sealing dies, so that, when the latter are brought together, the operation of cutting the tube between two successive bags is carried out at the same time.
It would also be possible to separate the Xz bag from the tube in the position shown of this bag relative to the dies. The arrangement of the machine described to which corresponds to FIG. 20 is preferable when it comes to bags of very small dimensions.
In fig. 1 and 3, the general location of the machine's disconnecting device. is designated by K. The details of the control mechanism of the knives of this device are shown in figs. 9, 14 and 15. In these figures, the upper knife 110 has its faces disposed vertically, and the lower knife <B> 111 </B> has its faces disposed horizontally. The cutting edge of the blade of the lower neck (as seen in fig. 15a) has two protruding rectilinear parts forming a very obtuse angle.
The sharp edge of the blade of the upper knife takes on the shape of a receding V (as seen in fig. 15). The plane of this blade, which is vertical, is perpendicular to that of the blade of the lower knife and the arrangement is chosen so that the upper knife is lifted when the lower knife passes under it, against the action of the springs 110a suitably housed in the support 110b of the upper knife. These springs therefore elastically support the blade of the upper knife on that of the lower knife when they are in contact in order to operate these blades in the manner of a chisel.
The knives are actuated so as to bring them together and away from each other alternately in the horizontal direction. Their corresponding ends simultaneously cut the two tubes between the ends of their flattened and sealed parts in order to separate the finished bags from the tubes. The knives 110 and <B> 111 </B> are respectively integral with sliding racks 1.13, 113 mounted in a slide 11.4 fixed on a bracket <B> 115, </B> as seen in fig, 1.
These two racks are driven in opposite directions by a pinion 116 (fig. 8 and 9) which is placed between them and which therefore serves to move them. knives in opposite directions, on the one hand, to separate them and allow the descent of the filled bags and, on the other hand, to bring them together, in order to cut them. tubes. The knife control mechanism is particularly shown in FIGS. 1, 3 and 14.
The rack 77, which drives the pinions 80 and 81, at the same time drives a pinion 117 which, in turn, engages a similar pinion 118, wedged on a shaft 119 carrying the pinion 116 towards its middle, as it is shown in dotted lines in FIG. 14 and in plan in fig. 8 and 9. Instead of providing for the driving of the knives by means of the racks 112 and 113 and of the pinion 116, these knives could be driven, for example, by means of cam levers wedged on the shaft 119 and acting on organs integral with these knives.
The dimensions of the pinions are calculated in such a way that the back and forth movements of the rack 77 ensure the necessary opening and closing movements of the knives, these movements being determined so that the sectioning of the tube to detach one from it bag is carried out simultaneously with the tightening of the tube of packaging material by the sealing dies. In the machine shown, additional clamping members arranged between the sealing dies and the severing device serve to stabilize the line of bags connected to each other while the last of them is separated from the tube by severing. .
These organs are shown in FIGS. 14 and 17. For greater clarity, these components have been deleted in FIGS. 1 to 3.
These members include two grippers of the tines to grip each tube in a sealed part while the knives cut this tube, to detach the bag, in a sealed part located below. Fig. 20 shows the tube gripped by one of these grippers between the bags XI and X3. The two collets are designated by 120 and 120 'and by 121 and 121' in fig. 16. These clamps include brackets 122 (fig. 18) fixed to the plates 123, 124 by means of bolts 127, 128 and each lined with a piece of chouc rubber 125.
These clamps are normally held against each other by two springs 129 and 130, the tension of which can be varied and which are mounted on the bolts passing through the plates 123 and 124. In order to periodically separate these clamps. clamps and keep them apart while the bags which are still connected pass between them, there is provided a cam lever 131 which acts in an opening formed in each plate 123 and 124 and which comprises rollers 132, 133 acting , respectively, on stops 134 and 135 integral with the plates 123 and 124. The two positions of the clamps are shown respectively in FIGS. 16 and 17.
In fig. 16, the clamps are shown in their closed position and in FIG. 17 in their open position.
The cam lever 131 is mounted directly at the upper end of the shaft 119, so that the oscillating movement of this shaft, due to the action of the rack 77 (via the pinions 117, 118), also oscillates this cam lever with it. The total displacement of the cam lever is approximately 90, but this displacement is not fully utilized during the operation of this lever.
Fig. 17 shows it at the end of its movement, in the opposite direction to that of the clockwise movement, when the clamps are opened, and FIG. 16 shows it at the end of its movement in the direction of clockwise, when these clamps are closed, but starting from the position of FIG. <B> 16; </B> the cam lever continues to move in a clockwise direction to make an angular displacement of about 7 0. This last movement is not active and it is the same for its return movement, until the moment when this lever comes into contact with the stops 134, 135.
During this free movement, the clamping members are closed. The respective movements of the plates 123, 124 are limited by means of a bolt. 137 fixed on a fixed support plate 140 and provided with a nut 138, the plates 123 and 124 having slots 139, 139 'for the passage of this bolt. The two plates 123 and 124 are mounted on the fixed plate 140 itself mounted on uprights 141, as seen in FIG. 14.
Fig. 21 illustrates the phases of the operation of a variant of the machine described, this machine not comprising any additional clamping members. In this machine, the K cutters cut the tube between the bags shown in XZ and X3.
The machine shown comprises automatic filling means M for introducing, at the desired time, equal quantities of merchandise into the packing tubes.
The machine comprises a plate 200 placed on the upper ends of the side uprights D. (fig. 1 and 3). This plate carries the bearings of the shafts 57, 58 and serves as a support for the inner shaping tubes 24, 24 (fig. 2) and for the support rods 37, 37 of the heating and sealing members <I> I, I '</ I> as well as to other organs of the ma chine.
The filling means M are mounted on the plate 200.
It will be noted that the inner shaping tubes 24 (Figs. 3, 5 and 6) pass through the upper plate 200 and are open at their upper part, they each form a discharge channel to bring the goods by gravity into the tube formed by the G.
The lower open end of each tube 24 is above the flattening and sealing device, so that the open top portion of the tube being formed is at a higher level than the flattened portion of that tube. and sealed last.
The filling means comprise, in the machine shown, two measuring and supply discs M 'and Mû which are shown in plan in FIG. 6. FIG. 5 is a section through 5-5 of FIG. 6.
Each of the supply discs M ', 31' is mounted so as to be able to rotate in a horizontal plane and is fixed to the upper end of a shaft 201, respectively 202. These shafts are mounted, in bearings, on the platen 200 and are driven intermittently as will be described below.
Each feed disc has a suitable number of distribution and measuring tubes 203, projecting from the underside of this disc and the open lower ends of which slide on a distribution table 204 which is fixed on the plate 200. and crossed by the upper ends of the tubes 24. The table 204 prevents the tubes 103 from discharging as long as they are not in the extension of the tube 24. The upper ends of these tubes 103 are also open.
The discs are partially surrounded by rings 205, 206 which, together with the side walls 207, 208 (FIG. 6) form a hopper intended to contain the goods, a funnel 209 surmounts the hopper and the discs partially form the bottom thereof. The rest of the bottom of the hopper is formed by a fixed plate 211, (fig. 6).
Each of the tubes 103 receives the merchandise contained in the hopper while it performs its circular movement and arrives in turn in the extension of the corresponding tube 24 (see the right part of FIG. 5), in which it lets its load flow under the action of gravity.
When it comes to small items, such as certain kinds of candy, these tend to obstruct the upper ends of the tubes 203, which can no longer either contain all the desired load when they arrive at the outlet. dispensing position, or allow their contents to drain completely; the two disadvantages can even occur simultaneously.
In order to overcome this drawback, the tubes 103 are filled without the merchandise contained in the hopper exerting all its pressure at the time of filling. Each of the tubes 103 is therefore filled before it passes under the main mass of the contents of the feed hopper. Two brushes 212 and 213 are arranged for this purpose in the hopper facing each supply disc. These brushes do not extend across the whole of each disc, but have dimensions such that a space 214 or 215 remains between the end of each brush and the ring 205 or 206 which surrounds it. The brushes <B> 2 </B> 12 and 213 are arranged such that the tubes 03 which carry the two supply disks pass under them before arriving in the extension of the corresponding discharge tube 24.
This prevents merchandise from escaping inadvertently from the hopper through the tubes 203 into the tube 24 while these tubes 103 are discharged. The filling operation is facilitated by plates 214a, 215a.
Referring to Figs. 5 and 6, it will be noted that the right-hand disk M1 occupies the position in which one of its tubes 203 is in the extension of tube 24, this tube 203 having emptied of its contents. The tube 203, which comes immediately after, is fully loaded, so that during the next advancing movement of the supply disc M @ the tube in question is brought to the unloading position. In the meantime, the feed tube which has just emptied has moved forward and begins to receive dislocated merchandise which has passed the space 214. This merchandise is not subject to any action. pressure and easily falls to the bottom of the tube.
Thus the tube in question gradually fills in the part of the hopper in which the arrival of the goods is delayed by the brush, so that, when it moves below the main mass of material contained in the feed hopper, it is already full and cannot be clogged as a result of the pressure exerted by this mass. The arrangement is such that no dangerous excess of goods can pass through the space 214 or 215, the flow being made laterally outwards and therefore being delayed by the brushes in the part of the hopper under which the the tubes 103 immediately after being emptied.
An intermittent movement is imparted to the two supply discs so as to bring each of the tubes 203 step by step in the extension of the tubes 24. The device for controlling this movement comprises a main vertical shaft 220, which is represented in the part. center of fig. 1 and which can be seen in fig. 2. This shaft is driven at its lower part by a ratchet lever 2 <B> 2 </B> 1, as can be seen clearly in fig. 19.
This lever is rotatably mounted on the shaft and carries, at its end, a pawl 222 cooperating with a ratchet wheel 223 wedged on the shaft with a view to imparting intermittent movement to the latter when the lever 221 oscillates. A pawl 224, mounted on a fixed part of the machine, acts on the ratchet wheel 223 and prevents the shaft from turning in the opposite direction when the pawl 222 is not acting. The end 225 of the lever 221 enters a yoke 226 driven by a reciprocating movement and mounted on an oscillating lever 227.
This lever 227 is clearly shown in the lower part of FIG. 3: it oscillates around a fixed axis 228 and is dragged by a crank 229, mounted on the shaft 96, by means of a connecting rod 230 which connects the crank to an adjustable pivot 231 held in a recess 232 of lever 227. Under these conditions, shaft 220 performs a determined angular displacement in one direction for each complete revolution of shaft 96.
As seen in fig. 2, these intermittent movements of the shaft 220 are transmitted to the shafts 201 and 202 by a gear train which comprises a large toothed wheel 235 wedged on the shaft 220 and placed, on the one hand, directly in engagement with a gnon 236 wedged on the lower end of the shaft 201 which drives the right-hand disk M 'and, on the other hand, indirectly engaged via a toothed wheel 237 (fig. 7), with a pinion 238 integral with the shaft 02 which drives the disc M2. The purpose of this indirect connection is to reverse the direction of rotation of the supply disc M2,
because practice has shown that with a common power supply with two separate discs, when the two discs rotate in the same direction, one comes up against drawbacks which are eliminated if the direction of rotation of these discs is reversed. . It sometimes happens when it comes to packaging particular articles, such as chocolate covered hazelnuts or the like, that these articles adhere to some extent to the tubes 208 and that these tubes become slightly clogged.
It has been found that this drawback could be eliminated by striking the tube 203 with one or more blows when the latter is approximately in the dispensing position. In fig. 1, 23 and 24, there is shown a simple device making it possible to obtain this result. These figures show several hammers 240 which can be made of wood, for example. These hammers are rotatably mounted on a common axis 242 and are provided with springs 243 fixed at one end on a common rod 244.
Due to the fact that they are urged by the springs in a direction opposite to the direction of advance of the tubes 108 and that they have the desired length to come into contact with various tubes 208, it can be seen that as the discs rotate , these hammers are moved outward in turn by each of the tubes 108 until they escape from this tube, then they strike on the tube which comes immediately after a blow whose force is determined by the tension of the resources 248.
The hammers can be arranged so that they strike one after the other on the same tube. To do this, it suffices to give each hammer in a group a different length.
The wheels <I> I, I '</I> (fig. 2) which seal the longitudinal joint of the tube, being intended to rotate continuously in the same direction, receive their electric heating current via contact rings the details of which are not shown, but which are housed in the connection box 35 so as to be able to oscillate with the wheel.
The sealing dies 52 and 58 may have alternating grooves and ribs. It has been found, however, that a seal of very good hermeticity can be achieved by forming distinct recesses on one die and corresponding protrusions on the other die. These recesses can be shallow and have any desired shape.
It is thus possible to use the sealed end parts of the bags to receive, in a suitable manner, the printing of characters indicating the name of the manufacturer, the weight of the contents or any other inscription. By making such an impression, the sealed part is made sufficiently robust so that the ribs and grooves can be reduced to a minimum or even eliminated.
Fig. 25 shows the face of such a die and FIG. 26 shows a side view of the two dies. The recesses are indicated at 258 and the protrusions at 254.
Throughout the machine, measures have been taken to ensure precise adjustment of the members, such as for example consoles and sliders 260, 261 (Fig. 2), supporting the tube forming members.
All the moving parts of the machine are obviously driven in synchronism. The mechanism serving to immediately actuate each member has already been described, but FIG. 22 shows the main motor connected by a chain to the chain sprocket 271 which is connected by a friction clutch 272 to the main drive shaft 96 which in turn drives the shaft 68 by means of sprockets corner. The groove cam 95 is mounted directly on the main drive shaft. Friction clutch 272 is operated using a lever 274 located on the front of the machine and rotating the swing shaft 275 to which is connected a release lever 276.
The finished bags are definitively expelled from the machine through two distribution corridors, one of which, 280, is shown in FIG. 1, the other not being drawn in such a way as to show the or ganes which are below.
In summary, the machine described operates as follows: The strip G of packaging material coming from the reel 10 is fed, through its guides, to the forming members H of the tube by means of which it is fed. transformed into a tube, the sealing of the longitudinal joint being carried out by one of the rotary members I or I '.
Assuming that the machine has been brought to the point where it is operating at full capacity, the dies 52, 53 ensuring the flattening and sealing, when in their upper position, form the bottom of a bag X (fig. 20) which, at the same time, receives a determined quantity of merchandise (candy or the like) as a result of the discharge of the contents of one of the tubes 203 into the tube 24.
Below bag X is a finished bag X 'and, below this, yet another bag finished X'. Below this X 'bag is a third finished bag X3, which bags are all connected together by their flattened and sealed parts.
The stirrups 122 grip the flattened and sealed portion between the X 'and X3 bags and the knives operate to separate the X4 bag from the X3 bag. The knives are then recalled, the stirrups move apart, and the dies still engaged with the tube pull the tube down by an amount equal to the height of the bag. This movement forms a new part of the tube and. completes the sealing operation.
The stirrups 122 then come back into engagement with the tube in the flattened part connecting the bags X 'and X' and hold the assembly firmly while the dies move apart and let go. closed part between the bags X and X 'and are raised to take their new position above the bag X which has just been partially formed, to close the upper part of this bag and the closure of the lower part of a new bag. The knives operate during this time, with the calipers holding the whole thing until the dies firmly grip the tube, after which they open and the cycle begins again.
If the loaded bag is of sufficient weight, the stirrups become unnecessary, since the weight of the various bags in the set is sufficient to keep the latter in a vertical position. When the bags are light, it is preferable to adopt these stirrups, not only because they keep the assembly taut, but because they prevent twisting and ensure better functioning of the knives. The additional tightening members comprising the brackets are not shown in FIGS. 1 and 3.