Machine à étiqueter des articles tels que bouteilles, boîtes en fer-blanc,
paquets et objets similaires.
L'invention concerne une machine à étiqueter, destinée à étiqueter des articles, tels que bouteilles, boites en fer-blanc, paquets et objets similaires.
La machine à étiqueter est destinée à éti- queter des articles de diverses dimensions, sans nécessiter de réglage en vue de son adaptation à une dimension spéciale, et dans laquelle, aussi longtemps qu'il y a un stock d'étiquettes dans la machine, l'amenée des étiquettes jusqu'aux articles à étiqueter sera effectuée automatiquement et ne fonctionnera que lorsqu'un article est présenté à l'étiquetage. Les moyens d'amenée des étiquettes ne fonctionneront que lorsqu'ils ont saisi une éti- quette, tandis que l'étiquette amenée sera maintenue dans la position d'étiquetage jus- qu'à ce que l'article ait été amené en position appropriée pour que l'étiquette puisse y être transférée.
Un dispositif automatique de gommage gomme chaque étiquette ou un dispositif humecter automatique humecte chaque éti- quette déjà gommée au fur et à mesure qu'elle est amenée à sa position d'étiquetage. La machine peut être adaptée à une courroie de transport déjà existante pour transporter les articles.
La machine objet de l'invention est carac térisée en ce qu'elle comprend des moyens d'amenée des étiquettes d'une pile d'étiquettes sur l'objet à étiqueter, ces moyens comprenant un dispositif de serrage et d'amenée fonctionnant par aspiration, et un dispositif d'aspiration permettant de commander le mouvement du dispositif de serrage et d'amenée, de telle façon que lorsque l'aspiration est réduite ou éliminée, aucune étiquette n'est saisie par le dispositif de serrage et d'amenée,ce'dernier se déplaçant ensuite vers la pile d'étiquettes pour y saisir une étiquette et que, lorsque l'aspiration est rétablie du fait qu'une éti- quette est saisie par le dispositif de serrage et d'amenée,
celui-ci s'éloigne avec l'étiquette de la pile et l'amené dans une position d'éti- quetage ou l'étiquette est fixée sur l'objet à étiqueter.
Le transport de l'étiquette depuis la pile jusqu'à la position d'étiquetage peut être effectué en une opération en faisant monter le dispositif de serrage et d'amenée, de façon qu'il pivote sur l'extrémité d'un organe transporteur disposé de manière à effectuer un mouvement de va-et-vient à partir de la pile d'étiquettes, un dispositif de déclenchement étant disposé le long du chemin parcouru par le dispositif de serrage et d'amenée, entre ses positions supérieure et inférieure.
Le dessin ci-annexé représente, à titre
d'exemple, deux formes d'exécution de la machine objet de l'invention.
Fig. 1 est une vue en élévation de la pre mière forme d'exécution de la machine à éti- queter.
Fig. 2 est une vue de l'arrière de la machine de la fig. 1.
Fig. 3 est une vue en plan de la fig. 1.
Fig. 4 est une vue en plan, à échelle agran- die, d'un détail de la machine.
Fig. 5 est un schéma du circuit électrique.
Fig. 6 est une vue en coupe, à échelle agrandie, d'un autre détail.
Fig. 7 à 16A montrent. des détails dans différentes positions que peuvent prendre ces détails lors des mouvements successifs de la machine pendant l'étiquetage.
Fig. 17 et 18 sont des vues respectivement de face et de côté d'une forme d'exécution simplifiée de la machine.
En se référant plus particulièrement aux fig. 1 à 6 du dessin, dans l'une ou l'autre desquelles quelques parties de la machine ont été omises pour plus de clarté, la machine comprend un châssis 1 (fig. 3) qui est disposé pour pouvoir être placé à côté d'une courroie transportant des bouteilles 2 (fig. 3), de sorte que ces bouteilles peuvent passer librement près de la machine. Des moyens sont prévus pour régler la position en hau- teur de la machine, afin de l'adapter à celle du transporteur.
Dans la partie supérieure du châssis est monté un support pour une pile d'étiquettes 3, qui est ouvert à son extrémité inférieure, la pile étant supportée par des rebords relativement étroits, afin que l'étiquette du fond puisse être tirée hors de la pile par le bas.
A proximité immédiate de la pile d'étiquettes est placé un dispositif de serrage et d'amenée qui comprend un bras creux transversal 4 sur lequel est montée une paire de bras tubulaires 5 à l'extrémité libre de chacun desquels est monté un bloc d'aspiration 6. Ces blocs 6 sont adaptés pour saisir une étiquette de la pile d'étiquettes. L'arbre 4 est relié à une tuyauterie d'aspiration indiquée de façon générale par le tuyau principal. 7 (fig. 2) qui communique avee un dispositif agissant sur la pression et qui comprend un interrup- teur actionné au moyen d'un diaphragme, en vue de la commande d'un solénoïde 9 relié par une chaîne 10 à l'arbre 4 ; un ressort 11 est destiné à ramener le solénoïde dans sa position supérieure (fig. 3).
Le diaphragme comprend une boîte 8 reliée à l'arbre et à la tuyauterie d'aspiration 7 par l'intermédiaire d'un bossage 8a fig. 6). La boîte 8 contient un diaphragme 8b qui est relié à une tige-poussoir 8c s'étendant à travers la boîte 8 et butant par son extrémité libre contre un levier 12e monté de manière à pivoter en un point 126 sur une boîte d'interrupteur 12.
Le levier 12a coopère, en outre, avee une tige-poussoir 13 placée en un point situé entre la tige 8c et le point de pivotement 12b, cette tige-poussoir 13 étant disposée de manière à actionner des contacts ] 4 et 15 de l'interrupteur ; ces contacts sont agencés de manière à contrôler le circuit du solénoïde 9, de façon que, lorsque l'aspiration est réduite ou éliminée, ledit circuit soit fermé et que le solénoïde 9 soit excité pour amener les blocs d'aspiration 6 du dispositif de serrage et d'amenée contre la pile d'éti- quettes, afin de saisir une étiquette.
L'opéra- tion consistant à saisir une étiquette a. pour effet de rétablir le vide, de déplacer le diaphragme et d'actionner les moyens interrup- teurs pour qu'ils interrompent le circuit du solénoïde, de sorte que le dispositif de serrage et d'amenée s'éloigne de la pile 3.
Verticalement et au-dessous du dispositif de serrage et d'amenée est placé un dispositif qui comprend un transporteur rotatif monté de façon à pouvoir tourner autour d'un second arbre horizontal creux fixe 16. Ce transporteur est placé approximativement dans le même plan vertical que l'arbre 4 et le dispositif de serrage et d'amenée 5 ; l'arbre creux 16 est relié à la tuyauterie 7.
Le moyeu 17 du transporteur rotatif communique avec l'arbre creux 16 et il présente quatre bras tubulaires 18 s'étendant radialement en formant entre eux un angle de 90 . Chacun d'eux est muni à son extrémité libre d'un bloc d'aspiration 19 disposé de telle façon que celui-ci se meut entre les blocs d'aspiration 6 du dispositif de serrage et d'amenée et au même niveau, quand ces blocs 6 sont dans leur position inférieure.
Le transporteur est commandé par l'entremise d'un accouplement à glissement 20 au moyen d'une roue à chaîne 21 et d'autres roues à chaîne 22, 23 commandées, par l'entremise d'un engrenage réducteur de vitesse, par un moteur électrique 24 (fig. 2). Le transporteur est mu, par intermittence, au moyen d'un disque de transfert 25 (fig. 1) présentant quatre dents 25a courbées placées à distance égales les unes des autres. Lesdites dents sont disposées de façon à pouvoir buter contre un cliquet eylindrique 26 monté sur un bras oscillant 27 relié à un solénoïde 28 qui est commandé par un interrupteur mentionné ci-après.
Au niveau de l'axe du transporteur et sur la trajectoire descendante des bras du transporteur 18 est placée une boîte 29 contenant. de la gomme. Les blocs d'aspiration 19 du transporteur passent entre des cylindres jumeaux rotatifs 29a pour saisir l'étiquette.
Au niveau du bloc d'aspiration 19 situé le plus bas sur le transporteur sont placés des bras creux horizontaux jumeaux 30 portant des blocs d'aspiration 30a d'un dispositif de fixation des étiquettes ; ce dispositif comprend un chariot 31 animé d'un mouvement horizontal de va-et-vient commandé par une manivelle et bielle et. disposé à angle droit par rapport au transporteur de bouteilles 2 ; lesdits bras 30 du transporteur sont montés sur le chariot 31 de manière à pouvoir pivoter.
Le chariot 31 est commandé mécaniquement par une bielle 33 articulée à un disque 34 effectuant par intermittence un mouvement de rotation-désigné ci-après par disque d'étiquetage-présentant une dent 34a sur sa circonférence et commandé par un engrenage de réduction du moteur 24 au moyen d'un embrayage à friction 35 (fig. 3). La dent 34a. bute contre un dispositif d'arrêt 36 (fig. 1) disposé pour pouvoir être actionné par 1'entremise d'un parallélogramme articulé 37, par un solénoïde 38 qui est commandé par la manoeuvre de l'un de deux interrupteurs logés dans une boîte 39 (fig. 3) disposée d'un côté du transporteur de bouteilles 2.
Cet interrupteur est agencé de manière à pouvoir être manoeuvré par un bras léger 40 présentant un doigt à face inclinée 40a à son extrémité libre, extrémité qui est disposée de manière à pouvoir coopérer avec les flancs de la bouteille présentée à l'étiquetage, et mouvoir ainsi ledit bras latéralement afin de manoeuvrer ledit interrupteur. La fermeture de l'un de ces interrupteurs provoque l'excitation du solénoïde 38 qui retire le cliquet d'arrêt 36, de sorte que le disque d'étiquetage 34 peut tourner et déplacer le dispositif d'étiquetage.
La manoeuvre détaillée des interrupteurs est décrite dans la suite en référence à la fig. 5.
Dans son mouvement de retour, le dispositif d'étiquetage, au moyen d'un cliquet cylindri- que 41 monté sur le disque d'étiquetage 34, ferme et ouvre un interrupteur 3IS par l'intermédiaire d'un levier 42, ce qui a pour résultat que le solénoïde 28 du disque de transfert rotatif 25 est momentanément excité.
Pour effectuer le mouvement de retour des blocs d'aspiration 30a du dispositif d'étiquetage, le bloc d'aspiration du transporteur 19 et l'étiquette sont mus en arrière ; une plaque tournante en forme de segment 43 (voir fig. 4) est montée sur le chariot 31 de façon à pou- voir pivoter autour d'une cheville 44. Deux encoches 43a sont ménagées dans la plaque 43 et sont susceptibles de recevoir deux bagues de roulement à billes 45 montées sur les bras 30. Sur une traverse du châssis de la machine est monté un cliquet consistant en un levier de manivelle 46 qui a un bras long et un bras court. A l'extrémité du long bras est monté un anneau de roulement à billes 47, tandis que le bras court est relié au châssis par un ressort de traction 48 tenant le long bras pressé contre une butée garnie de caoutchouc.
L'anneau de roulement 47 dans la position extrême du chariot 31 est disposé de façon à buter contre une saillie latérale 43b de la plaque 43, de sorte que, lorsque le chariot 31 revient à sa position primitive, la plaque 43 pivote avec la saillie 43b maintenue en position d'arrêt par l'anneau de roulement 47. Ce mouvement de la plaque 43 fait que les bagues de roulement 45 sont dégagées de leurs niches 43a jusqu'à ce qu'un autre mouvement de la plaque 43 les amène jusqu'à la partie bombée de la périphérie de la plaque, comme montré en traits mixtes, de sorte que les bras 30 sont écartés sous l'action de la plaque 43 et que les tuyères 30a sont ainsi dessaissies de l'étiquette portée par le transporteur de transfert.
La plaque 43 est maintenue dans cette position pendant la course de retour du chariot 31.
Lorsque la saillie 43b coopère avec l'anneau de roulement 47, elle le pousse vers l'extérieur ainsi que le montrent les lignes mixtes (fig. 4) et elle continue de se mouvoir dans un plan horizontal avec le chariot 31 jusqu'à ce qu'un bec à surface inclinée 43c bute contre un anneau de roulement 48a.
Cette position d'arrêt est indiquée en traits mixtes. Cela imprime à la plaque 43 une poussée suffisante pour la faire retourner à sa position primitive par rapport au chariot 31, position dans laquelle les anneaux de roulement 45 pénètrent dans leurs niches 43a et maintiennent la plaque 43 contre tout autre pivotement.
Lors de la course d'étiquetage du chariot 31 commandée par la bielle 33, un flan incliné 43d de la plaque 43 pousse, à mesure qu'elle s'approche de la fin de la course, l'anneau de roulement 47 vers l'extérieur, ainsi que le montrent les lignes mixtes (fig. 4) jusqu'à ce que la saillie 43b ait passé au-delà de la bague de roulement, laquelle, sous l'action du ressort 48, revient occuper la position indiquée par les lignes pleines.
Lorsque les bras 30 portant une étiquette s'étendent sur la bouteille, des cylindres 50 (fig. 4), disposés sur leurs parties internes, contribuent à étendre l'étiquette sur la bouteille.
Afin d'éviter que le dispositif d'étiquetage soit endommagé au cas où une bouteille serait coincée, la partie du chariot 31 à laquelle la bielle 33 est accouplée est séparée de la partie 31a portant les bras jumeaux 30 sur lesquels sont montés les blocs d'aspiration 30a et les deux parties sont reliées par des ressorts 31b, de façon que dans le cas où les blocs 30a seraient arrêtés par une bouteille coincée ou par un autre obstacle, ils puissent rester immobiles pendant que l'autre partie 31 du ehariot achève son mouvement grâce au ressort 31b.
La machine peut être commandée au moyen d'une courroie, d'une roue ou à la main.
Fig. 5 montre le circuit électrique qui contrôle le mouvement du disque d'étiquetage 34 après le passage d'une bouteille à côté du bras 40. Le bras interrupteur 40 est articulé aux bras parallèles 40b entre lesquels est disposé un ressort 51. L'un des bras 40b est relié à un commutateur 39 à deux voies dans la position représentée, c'est-à-dire avec le bras 40 disposé sur le chemin parcouru par les bouteilles, ce bras ferme le circuit d'une bobine actionnant un contact 53 qui contrôle un solénoïde 54 dont le plongeur est relié à un parallélogramme portant un doigt 40a.
La bobine du contact 53 est alimentée par une batterie de condensateurs 55, 56, 57 qui sont disposés pour pouvoir être chargés par un redresseur 58 alimenté par le bobinage secondaire d'un transformateur 59 dont la bobine primaire est alimentée par une source de courant alternatif 60. La bobine du solénoïde 54 est alimentée par cette source de courant alternatif 60. Dans l'autre position du commutateur 39, c'est- à-dire celle indiquée par des lignes pointillées. les condensateurs 55, 56, 57 sont reliés au redresseur et sont chargés. Une résistance de polarisation 61 de valeur ohmique relativement élevée et branchée dans le circuit des condensateurs et du redresseur, afin de maintenir constante la polarité des condensateurs.
Le bras 40 est aussi relié à un commutateur à deux voies 39a et, dans la position indiquée en trait plein de celui-ci, il provoque la fermeture d'un contact 62 dont la bobine est alimentée par l'intermédiaire d'un conden- sateur 63 ; ce contact. 62 contrôle le solénoïde 38 dont le plongeur est relié au cliquet d'arrêt 36 du cylindre qui coopère avec le disque d'étiquetage 34. La bobine du solénoïde 38 est alimentée par la source de courant alternatif 60 par l'intermédiaire du contact 62.
Dans l'autre position du commutateur 39a, c'est- à-dire celle qui est indiquée par des lignes pointillées, le condensateur 63 est chargé par le redresseur 58, une résistance 64 étant eu circuit avec le condensateur 63 pour maintenir la polarité correcte de ce dernier.
Si une bouteille agit sur le bras 40 au moyen du doigt 40a, elle le déclenche sous l'action du ressort 51 et amené les bras des commutateurs 39, 39a (fig. 5) dans les positions indiquées par les lignes pointillées, de sorte que les condensateurs 55, 56, 57 et 63 sont chargés. Lorsque le bras 40 vient à sa position normale, les commutateurs 39, 39a sont amenés dans la position indiquée par des traits pleins, de sorte que le condensateur 63 et la batterie des condensateurs 55, 56, 57 se déchargent et excitent les bobines des contacts respectifs 62, 53.
Le disque de transfert 25 est mû par le chariote d'étiquetage 31 ; le solénoïde 54 est. alimente, ce qui a pour consé quence que le bras de déclenchement 40 est maintenu fermement dans sa position normale empêchant ainsi le passage des bouteilles pendant que s'effeetue l'étiquetage.
Les condensateurs 55, 56, 57 de la batterie demandent plus de temps pour se décharger que le seul condensateur 63, et le bras 40 peut être maintenu pendant que l'étiquetage a lieu.
Des interrupteurs permettent de mettre un nombre plus ou moins grand de condensateurs en circuit ou hors circuit, selon le temps requis pour l'étiquetage.
Une butée réglable est destinée à empêcher la bouteille de se déplacer latéralement sous l'action du doigt 40a, cette butée est placée sur le côté du transporteur 2, vis-à-vis du point où le bras 40 est placé. Elle comprend un ressort à lames 66 (fig. 3), fixé dans un support 67 et dont la position est susceptible d'etre réglée par une vis de pression 68.
Pendant que s'effectue l'étiquetage proprement dit, la bouteille est maintenue en position au moyen d'un bloc entaillé en V 72 qui est monté sur l'extrémité d'une tige 73 pouvant coulisser dans un support 74 fixé rigidement au châssis de la machine, et pivo têe sur un levier 75 appuyé contre une saillie 74a du support 74, des ressorts 76 tendant à maintenir le bloc 72 dans une position effacée
(fig. 14). La partie inférieure du levier 75 est reliée au moyen d'un pivot à l'extrémité d'une partie 77 d'un tube téleseopique 77, 78 qui renferme un ressort de compression 79
(fig. 1) ;
le tube télescopique est monté de manière à pouvoir coulisser dans le châssis de la machine pour se placer dans le chemin du chariot d'étiquetage 31, de sorte que, lorsque ce dernier s'approche de la position d'étiquetage, il bute contre la partie 78 du tube télescopique et la pousse vers l'extérieur, de sorte que le levier 75 oscille et que le bloc 72 est serré par une pression élastique contre la bouteille. Aussitôt que le dispositif d'étiquetage est retiré, son chariot 31 s'éloigne du tube télescopique 78, 77, et les ressorts 76 ramènent le bloc 72 dans la position montrée dans le dessin (fig. 14).
La machine fonctionne de la manière suivante : les explications à ce sujet se réfèrent aussi aux diagrammes des fig. 7 à 16A, dans le but de simplifier l'explication. Avant qu'une bouteille soit présentée à l'étiquetage, le moteur 24 est mis en mouvement, et au moment où le solénoïde 38 du disque d'étiquetage et le solénoïde 28 du transporteur rotatif 18 sont desexcités, le disque prendra, s'il n'est pas déjà dans sa position, la position initiale. Le chariot d'étiquetage 31 est au com mencement de son mouvement vers l'extérieur.
En même temps, le dispositif de serrage et d'amenée 5 a été basculé jusqu'à la position de fig. 7 pour prendre une étiquette de la pile, et par suite du vide formé à cause de la présence de l'étiquette sur le bloc d'aspiration 6, le commutateur 12 aura ouvert le circuit du solénoïde 9, de sorte que le ressort 11 aura ramené le dispositif de serrage et d'ame- née 5, 6 à la position des fig. 8, 8A pour présenter une étiquette dans le chemin de la tuyère 19a du dispositif de transfert. Pour charger pleinement le transporteur rotatif, on déclenche à la main les interrupteurs de la bouteille 39, 39a, en faisant avancer deux bouteilles à côté de la machine. Ces deux bouteilles ne seront pas étiquetées.
Lors de sa première course, le premier bras 19a du transporteur rotatif passe entre les blocs d'as- piration 6 du dispositif de serrage et d'amenée, s'empare de l'étiquette qu'ils tiennent, comme indiqué à la fig. 9, et l'apporte jusqu'au gommeur 29 où elle est mue comme indiqué aux fig. 10, 10A.
En même temps, étant donné que le vide est éliminé dans l'installation d'aspiration du dispositif de serrage et d'amenée, du fait de l'enlèvement de l'étiquette, le commutateur 12 du dispositif de serrage et d'amenée est fermé et le solénoïde d'amenée 9 fait osciller le bras du dispositif de serrage 5 vers le haut pour retirer une autre étiquette, comme indiqué dans la fig. 10 ; ceci a pour résultat que le vide est rétabli, le solénoïde 9 est désexcité et le bras du dispositif de serrage 5 est abaissé de nouveau dans le chemin du second bras 19b du transporteur prêt à la seconde opération de transfert, comme indiqué à la fig. 11.
Quand il est mû pour la seconde fois, le transporteur rotatif amène l'étiquette qui est portée par le bras 19a entre les cylindres de la boîte de colle et, tandis que les bras 30 sont encore écartés, il la transporte en position devant les blocs d'aspiration 30a, sur le dispositif d'étiquetage, comme indiqué aux fig. 12, 12A, les bras 30 s'étant refermés entre temps. Lorsque la machine est mue de nouveau, les bras suivants 19b, 19c, 19d du transporteur rotatif répètent les opérations susmentionnées.
En même temps, les bouteilles passent le long du transporteur de bouteilles 2 et lorsqu'elles se rapprochent de leur position d'étiquetage, elles déclenchent le bras 40 et ferment les interrupteurs 39, 39a de la bouteille, de sorte que le solénoïde d'étiquetage 38 est alimenté par son condensateur, comme décrit ci-dessus, et le chariot d'étiquetage 31 est avancé. Le mouvement continu du chariot d'étiquetage 31 fait que ses blocs d'aspiration 30a s'emparent de l'étiquette placée sur le bloc d'aspiration 19a du dispositif de transfert et l'étendent sur la bouteille, les arbres jumeaux s'ouvrant contre l'action du ressort 32 lorsqu'ils se meuvent sur la bouteille, comme indiqué aux fig. 13, 13A, le bloc 72 maintenant la bouteille contre la pression de l'organe étiqueteur.
Le chariot d'étiquetage 31 est a. lors ret. ire comme indiqne a la. fig. 1. -, qui montre aussi comment le dispositif de transfert tourne simultanément, le bras 19b se mettant en position entre les bras 30, et comment le bras 19c saisit une autre étiquette de la tuyère 6 du dispositif de serrage qui se met immédiatement à osciller vers le haut, son vide ayant été éliminé de nouveau et son solénoïde excité Dans ce mouvement, le chariot 31 est dégagé par l'anneau de roulement à billes 47 de l'aboutement, ainsi que décrit, de sorte que ses bras 30 s'ouvrent pour laisser passer une nouvelle étiquette, le temps calculé pour la fermeture de l'interrupteur pour ma oeuvrer le solénoïde de détente du transmetteur et celui prévu pour régler la façon dont le disque d'étiquetage est tourné,
étant tel que la nouvelle étiquette passe entre les bras 30 pendant qu'ils sont encore écartés, comme indiqué aux fig. 15, 15A qui montrent la tuyère 6 du dispositif de serrage oscillant de nouveau vers le bas avee une autre étiquette à présenter au bras 19d.
A ce stade aussi, ainsi que le montre la fig. 16A, le bras 40 rendant libre la bouteille étiquetée est maintenu par son solénoïde 54 dans le chemin des bouteilles arrivantes, de sorte que la bouteille qui est étiquetée est isolée et n'est gênée par rien, le solénoïde 54 restant excité assez longtemps pour permettre à la bouteille étiquetée de continuer son chemin.
Lorsque le chariot 31 continue son chemin, la partie en saillie de la plaque tournante 43c bute contre l'anneau de roulement à billes 48a, de sorte que la plaque 43 oscille en arrière vers sa position normale, et les bras 30 peuvent se refermer. A ce moment, les condensateurs eontrôlant le solénoïde 53 sont dé- chargés complètement et la prochaine bouteille qui s'avance est à même d'agir sur le bras 40 en vue d'une autre opération d'éti- quetage, suivant fig. 16, 16A, qui montrent aussi l'étiquette sur le bras 19b attendant la prochaine course vers l'extérieur du chariot 31.
Les fig. 17 et 18 montrent une forme simple de dispositif d'amenée d'une machine pour l'étiquetage de bouteilles avancées a, la main ; un support pour pile d'étiquettes 80 est monté à la partie supérieure de deux barres verticales de guidage directrices 81 qui sont fixées au pied de la machine 82.
Un organe transporteur 83 est guidé sur les barres 81 ; sur un côté dudit transporteur est monté un disque 84 à mouvement rotatif qui présente un alésage central 84a communiquant à son extrémité près de la périphérie avec deux alé- sages transversaux 84b conduisant aux joints 85 dans lesquels sont maintenus deux bras pivotants creux courbés à angle droit 86 du dispositif de serrage et d'amenée se terminant à leur extrémité supérieure par des blocs d'aspiration 87.
Les bras du dispositif de serrage 86 sont reliés l'un à l'autre près de leurs parties inférieures au moyen d'un ressort à tension légère 88, et des petits cylindres 89 sont montés sur ces bras près de l'extrémité supérieure de ceux-ci sur leur face intérieure ; ces cylindres sont disposés de manière à rouler autour du flanc de la bouteille pour aider à l'application de l'étiquette gommée. Le transporteur 83 est attaché à une corde ou fil de métal 90 passant par-dessus des poulies 91, 92 et un contrepoids 93 y a été suspendu pour maintenir le bloc 83 dans sa position supé rieure.
Monté concentriquement à l'alésage cen- tral du disque 84, un pignon 94 est susceptible d'engrener avee une crémaillère verticale 95 disposée parallèlement aux barres directrices 8]. La longueur de la crémaillère est suffi- sante pour que le pignon puisse effectuer une rotation de 180 . Le pignon 94 présente un bossage 94s présentant, sur ses cotés opposés, des plats contre lesquels aboutent les faces plates de deux blocs 96 pressés par des res- sorts (fig. 17) placés sur ces deux côtés opposes. Cet arrangement garantit que l'assemblage du dispositif de serrage et d'amenée est maintenu correctement dans l'une ou ]'autre des deux positions qu'il occupe.
L'autre extrémité de l'alésage central 84c ménagé dans le disque 84 communique avee une tige tubulaire verticale 97 dont l'extrémité inférieure est fixée dans un alésage axial d'un piston 98 d'un cylindre à vide 99 dont la partie inférieure est reliée par un tuyau 100 à une source de vide non représentée.
Sur chaque côté de la tige creuse 97, près de l'extrémité inférieure des guides 81, est placé un gommeur 101 muni de cylindres gommeurs 102. Verticalement au-dessous des gommeurs est placé un bloc en forme de V 103 destiné à recevoir la bouteille qui doit être étiquetée.
Les blocs du dispositif de serrage et d'amenée étant placés contre le fond de la pile des étiquettes 80, une bouteille 104 est placée sur le bloc V 103 et l'on fait le vide dans la tige 97. Une étiquette est aspirée par le vide pro voqué et adhère au dispositif de serrage et d'amenée 87, et par suite du vide formé dans le cylindre 99, l'assemblage du dispositif de serrage et d'amenée 87 est tiré vers le bas contre l'action du contrepoids 93.
Lorsque le transporteur 83 descend, le pignon 94 embraie la crémaillère 95, et l'ensemble du dispositif de serrage et d'amenée accomplit une rotation de 180 , de sorte qu'il est renversé et que l'étiquette est dirigée vers le bas, position dans laquelle elle est maintenue par les blocs élastiques 96 agissant sur les plats du bossage 94a et elle est passée entre les cylindres gommeurs 102 qui en enduisent les bords de colle. Dans ce mouvement vers le bas provoque par la crémaillère, l'étiquette est appliquée sur la bouteille, et les bras 86 s'ouvrent lorsque leurs cylindres 89 entrent en contact avec la bouteille 104 sur laquelle ils étendent l'étiquette.
Lorsque les bras 86 du dispositif de serrage se détachent de l'étiquette, le vide est éliminé, et le contrepoids 93 ramène l'en- semble du dispositif de serrage et d'amenée à sa position supérieure, la crémaillère 95 embrayant de nouveau le pignon 94 lorsque l'ensemble se meut vers le haut, de sorte que les blocs 82 du dispositif de serrage sont présentés de nouveau contre le fond de la pile 80 et le cycle des opérations ci-dessus se répète. L'ouvrier n'a donc qu'à éloigner la bouteille étiquetée et mettre une nouvelle bouteille à sa place.
Labeling machine for items such as bottles, tin cans,
packages and similar items.
The invention relates to a labeling machine for labeling articles, such as bottles, tin cans, packages and the like.
The labeling machine is intended for labeling articles of various sizes, without requiring adjustment to adapt it to a special size, and in which, as long as there is a stock of labels in the machine, the supply of the labels to the items to be labeled will be carried out automatically and will only work when an item is presented for labeling. The label feed means will only function when they have gripped a label, while the fed label will be held in the labeling position until the article has been brought into the proper position. so that the label can be transferred there.
An automatic erasing device erases each label or an automatic moistening device moistens each already gummed label as it is brought to its labeling position. The machine can be adapted to an already existing conveyor belt to transport the articles.
The machine that is the subject of the invention is characterized in that it comprises means for supplying labels from a stack of labels to the object to be labeled, these means comprising a clamping and supply device operating by suction device, and a suction device for controlling the movement of the clamping and feeding device, so that when the suction is reduced or eliminated, no label is picked up by the clamping and feeding device , the latter then moving to the stack of labels to pick up a label therein and, when suction is restored by a label being gripped by the clamping and feeding device,
this moves away with the label from the stack and brings it to a labeling position where the label is attached to the object to be labeled.
Transport of the label from the stack to the labeling position can be done in one operation by raising the clamp and feed device so that it pivots on the end of a conveyor member. arranged so as to effect a reciprocating movement from the stack of labels, a trigger device being arranged along the path traveled by the clamping and feeding device, between its upper and lower positions.
The attached drawing represents, by way of
for example, two embodiments of the machine object of the invention.
Fig. 1 is an elevational view of the first embodiment of the labeling machine.
Fig. 2 is a view of the rear of the machine of FIG. 1.
Fig. 3 is a plan view of FIG. 1.
Fig. 4 is a plan view, on an enlarged scale, of a detail of the machine.
Fig. 5 is a diagram of the electrical circuit.
Fig. 6 is a sectional view, on an enlarged scale, of another detail.
Fig. 7 to 16A show. details in different positions that these details can take during the successive movements of the machine during labeling.
Fig. 17 and 18 are respectively front and side views of a simplified embodiment of the machine.
Referring more particularly to FIGS. 1 to 6 of the drawing, in one or the other of which some parts of the machine have been omitted for the sake of clarity, the machine comprises a frame 1 (fig. 3) which is arranged so that it can be placed next to it. a belt transporting the bottles 2 (fig. 3), so that these bottles can pass freely near the machine. Means are provided for adjusting the height position of the machine, in order to adapt it to that of the conveyor.
In the upper part of the frame is mounted a holder for a stack of labels 3, which is open at its lower end, the stack being supported by relatively narrow ledges, so that the bottom label can be pulled out of the stack. from the bottom.
In the immediate vicinity of the stack of labels is placed a clamping and feeding device which comprises a transverse hollow arm 4 on which is mounted a pair of tubular arms 5 at the free end of each of which is mounted a block of suction 6. These blocks 6 are suitable for picking up a label from the stack of labels. Shaft 4 is connected to a suction pipe generally indicated by the main pipe. 7 (fig. 2) which communicates with a device acting on the pressure and which comprises a switch actuated by means of a diaphragm, with a view to controlling a solenoid 9 connected by a chain 10 to the shaft 4 ; a spring 11 is intended to return the solenoid to its upper position (fig. 3).
The diaphragm comprises a box 8 connected to the shaft and to the suction pipe 7 by means of a boss 8a fig. 6). Box 8 contains a diaphragm 8b which is connected to a push rod 8c extending through box 8 and abutting at its free end against a lever 12e mounted so as to pivot at a point 126 on a switch box 12. .
The lever 12a also cooperates with a push rod 13 placed at a point located between the rod 8c and the pivot point 12b, this push rod 13 being arranged so as to actuate contacts 4 and 15 of the light switch ; these contacts are arranged so as to control the circuit of the solenoid 9, so that, when the suction is reduced or eliminated, said circuit is closed and the solenoid 9 is energized to bring the suction blocks 6 of the clamping device and feeds against the stack of labels to pick up a label.
The operation of entering a label a. the effect of re-establishing the vacuum, of moving the diaphragm and actuating the switch means so that they interrupt the solenoid circuit, so that the clamping and feed device moves away from the battery 3.
Vertically and below the clamping and feeding device is placed a device which comprises a rotary conveyor mounted so as to be able to turn around a second fixed hollow horizontal shaft 16. This conveyor is placed in approximately the same vertical plane as the shaft 4 and the clamping and feed device 5; the hollow shaft 16 is connected to the pipe 7.
The hub 17 of the rotary conveyor communicates with the hollow shaft 16 and it has four tubular arms 18 extending radially forming an angle of 90 between them. Each of them is provided at its free end with a suction unit 19 arranged in such a way that the latter moves between the suction blocks 6 of the clamping and supply device and at the same level, when these blocks 6 are in their lower position.
The conveyor is controlled through a slip clutch 20 by means of a chain wheel 21 and other chain wheels 22, 23 controlled, through a speed reducing gear, by a electric motor 24 (fig. 2). The conveyor is moved, intermittently, by means of a transfer disc 25 (Fig. 1) having four curved teeth 25a placed at equal distance from each other. Said teeth are arranged so as to be able to abut against an eylindrical pawl 26 mounted on an oscillating arm 27 connected to a solenoid 28 which is controlled by a switch mentioned below.
At the axis of the conveyor and on the downward trajectory of the arms of the conveyor 18 is placed a box 29 containing. gum. The conveyor suction blocks 19 pass between rotating twin cylinders 29a to grip the label.
At the suction block 19 located lowest on the conveyor are placed twin horizontal hollow arms 30 carrying suction blocks 30a of a label fixing device; this device comprises a carriage 31 driven by a horizontal reciprocating movement controlled by a crank and connecting rod and. arranged at right angles to the bottle transporter 2; said arms 30 of the conveyor are mounted on the carriage 31 so as to be able to pivot.
The carriage 31 is mechanically controlled by a connecting rod 33 articulated to a disc 34 intermittently performing a rotational movement - hereinafter referred to as a labeling disc - having a tooth 34a on its circumference and controlled by a reduction gear of the motor 24 by means of a friction clutch 35 (fig. 3). Tooth 34a. abuts against a stop device 36 (fig. 1) arranged to be able to be actuated by means of an articulated parallelogram 37, by a solenoid 38 which is controlled by the operation of one of two switches housed in a box 39 (fig. 3) arranged on one side of the bottle transporter 2.
This switch is arranged so as to be able to be operated by a light arm 40 having an inclined face finger 40a at its free end, which end is arranged so as to be able to cooperate with the sides of the bottle presented for labeling, and to move. thus said arm laterally in order to operate said switch. Closing one of these switches energizes solenoid 38 which removes stopper 36 so that labeling disc 34 can rotate and move the labeling device.
The detailed operation of the switches is described below with reference to FIG. 5.
In its return movement, the labeling device, by means of a cylindrical pawl 41 mounted on the labeling disc 34, closes and opens a switch 3IS by means of a lever 42, which has as a result that the solenoid 28 of the rotary transfer disc 25 is momentarily energized.
To effect the return movement of the suction blocks 30a of the labeling device, the suction block of the conveyor 19 and the label are moved backwards; a turntable in the form of a segment 43 (see FIG. 4) is mounted on the carriage 31 so as to be able to pivot about a pin 44. Two notches 43a are made in the plate 43 and are capable of receiving two rings ball bearing 45 mounted on the arms 30. On a cross member of the machine frame is mounted a pawl consisting of a crank lever 46 which has a long arm and a short arm. At the end of the long arm is mounted a ball bearing ring 47, while the short arm is connected to the frame by a tension spring 48 holding the long arm pressed against a rubber-lined stop.
The rolling ring 47 in the extreme position of the carriage 31 is arranged so as to abut against a side projection 43b of the plate 43, so that, when the carriage 31 returns to its original position, the plate 43 pivots with the projection 43b held in the stop position by the bearing ring 47. This movement of the plate 43 causes the bearing rings 45 to be released from their recesses 43a until another movement of the plate 43 brings them up to 'to the domed part of the periphery of the plate, as shown in phantom, so that the arms 30 are moved apart under the action of the plate 43 and that the nozzles 30a are thus released from the label carried by the conveyor transfer.
The plate 43 is maintained in this position during the return stroke of the carriage 31.
When the projection 43b cooperates with the rolling ring 47, it pushes it outwards as shown by the mixed lines (fig. 4) and it continues to move in a horizontal plane with the carriage 31 until that an inclined surface spout 43c abuts against a rolling ring 48a.
This stop position is shown in phantom lines. This gives the plate 43 sufficient thrust to return it to its original position relative to the carriage 31, a position in which the rolling rings 45 enter their niches 43a and hold the plate 43 against any further pivoting.
During the labeling stroke of the carriage 31 controlled by the connecting rod 33, an inclined blank 43d of the plate 43 pushes, as it approaches the end of the stroke, the rolling ring 47 towards the outside, as shown by the mixed lines (fig. 4) until the projection 43b has passed beyond the bearing race, which, under the action of the spring 48, returns to occupy the position indicated by the solid lines.
When the arms 30 carrying a label extend over the bottle, cylinders 50 (Fig. 4), disposed on their internal parts, help to extend the label onto the bottle.
In order to prevent the labeling device from being damaged in the event that a bottle is stuck, the part of the carriage 31 to which the connecting rod 33 is coupled is separated from the part 31a carrying the twin arms 30 on which the blocks d are mounted. suction 30a and the two parts are connected by springs 31b, so that in the event that the blocks 30a are stopped by a jammed bottle or some other obstacle, they can remain stationary while the other part 31 of the carriage completes its movement thanks to the spring 31b.
The machine can be controlled by means of a belt, a wheel or by hand.
Fig. 5 shows the electrical circuit which controls the movement of the labeling disk 34 after the passage of a bottle next to the arm 40. The switch arm 40 is articulated to the parallel arms 40b between which is disposed a spring 51. One of the arm 40b is connected to a two-way switch 39 in the position shown, that is to say with the arm 40 disposed on the path traveled by the bottles, this arm closes the circuit of a coil actuating a contact 53 which controls a solenoid 54, the plunger of which is connected to a parallelogram carrying a finger 40a.
The coil of the contact 53 is supplied by a bank of capacitors 55, 56, 57 which are arranged to be able to be charged by a rectifier 58 supplied by the secondary winding of a transformer 59 whose primary coil is supplied by an alternating current source. 60. The coil of the solenoid 54 is supplied by this source of alternating current 60. In the other position of the switch 39, that is to say that indicated by dotted lines. the capacitors 55, 56, 57 are connected to the rectifier and are charged. A bias resistor 61 of relatively high ohmic value and connected in the circuit of the capacitors and the rectifier, in order to keep the polarity of the capacitors constant.
The arm 40 is also connected to a two-way switch 39a and, in the position indicated in solid lines thereof, it causes the closing of a contact 62, the coil of which is supplied by means of a condenser. sateur 63; this contact. 62 controls the solenoid 38, the plunger of which is connected to the locking pawl 36 of the cylinder which cooperates with the labeling disc 34. The coil of the solenoid 38 is supplied by the alternating current source 60 via the contact 62.
In the other position of switch 39a, that is, the one indicated by dotted lines, capacitor 63 is charged by rectifier 58 with resistor 64 being circuited with capacitor 63 to maintain correct polarity. of the last.
If a bottle acts on the arm 40 by means of the finger 40a, it triggers it under the action of the spring 51 and brings the arms of the switches 39, 39a (fig. 5) into the positions indicated by the dotted lines, so that the capacitors 55, 56, 57 and 63 are charged. When the arm 40 comes to its normal position, the switches 39, 39a are brought to the position indicated by solid lines, so that the capacitor 63 and the bank of capacitors 55, 56, 57 discharge and energize the coils of the contacts. respective 62, 53.
The transfer disc 25 is moved by the labeling cart 31; solenoid 54 is. feed, which results in the trigger arm 40 being held firmly in its normal position thus preventing the passage of bottles while labeling is taking place.
Battery capacitors 55, 56, 57 take longer to discharge than capacitor 63 alone, and arm 40 can be held while labeling is taking place.
Switches allow a greater or lesser number of capacitors to be switched on or off, depending on the time required for labeling.
An adjustable stopper is intended to prevent the bottle from moving laterally under the action of the finger 40a, this stopper is placed on the side of the conveyor 2, vis-à-vis the point where the arm 40 is placed. It comprises a leaf spring 66 (fig. 3), fixed in a support 67 and whose position can be adjusted by a pressure screw 68.
While the actual labeling is taking place, the bottle is held in position by means of a notched V-shaped block 72 which is mounted on the end of a rod 73 which can slide in a support 74 rigidly fixed to the frame of the bottle. the machine, and pivots on a lever 75 pressed against a projection 74a of the support 74, springs 76 tending to maintain the block 72 in a retracted position
(fig. 14). The lower part of the lever 75 is connected by means of a pivot to the end of a part 77 of a telescopic tube 77, 78 which contains a compression spring 79
(fig. 1);
the telescopic tube is mounted so as to be able to slide in the frame of the machine to be placed in the path of the labeling carriage 31, so that, when the latter approaches the labeling position, it abuts against the part 78 of the telescopic tube and pushes it outwards, so that the lever 75 swings and the block 72 is clamped by elastic pressure against the bottle. As soon as the labeling device is removed, its carriage 31 moves away from the telescopic tube 78, 77, and the springs 76 return the block 72 to the position shown in the drawing (Fig. 14).
The machine works as follows: the explanations on this subject also refer to the diagrams in fig. 7 to 16A, in order to simplify the explanation. Before a bottle is presented for labeling, the motor 24 is set in motion, and when the solenoid 38 of the labeling disc and the solenoid 28 of the rotary conveyor 18 are de-energized, the disc will take, if is not already in its position, the initial position. Labeling carriage 31 is at the start of its outward movement.
At the same time, the clamping and feeding device 5 has been tilted to the position of fig. 7 to take a label from the battery, and as a result of the vacuum formed due to the presence of the label on the suction unit 6, the switch 12 will have opened the circuit of the solenoid 9, so that the spring 11 will have returned the clamping and feed device 5, 6 to the position of FIGS. 8, 8A to present a label in the path of the nozzle 19a of the transfer device. To fully charge the rotary conveyor, the bottle switches 39, 39a are manually activated, advancing two bottles alongside the machine. These two bottles will not be labeled.
During its first stroke, the first arm 19a of the rotary conveyor passes between the suction blocks 6 of the clamping and supply device, takes hold of the label which they hold, as shown in FIG. 9, and brings it to the eraser 29 where it is moved as shown in fig. 10, 10A.
At the same time, since the vacuum is eliminated in the suction installation of the clamping and feeding device, due to the removal of the label, the switch 12 of the clamping and feeding device is closed and the feed solenoid 9 oscillates the arm of the clamp 5 upwards to remove another label, as shown in fig. 10; this results in the vacuum being reestablished, the solenoid 9 is de-energized and the clamp arm 5 is lowered back into the path of the second arm 19b of the conveyor ready for the second transfer operation, as shown in fig. 11.
When it is moved for the second time, the rotary conveyor brings the label which is carried by the arm 19a between the cylinders of the glue box and, while the arms 30 are still apart, it transports it into position in front of the blocks. suction 30a, on the labeling device, as shown in fig. 12, 12A, the arms 30 having closed in the meantime. When the machine is moved again, the following arms 19b, 19c, 19d of the rotary conveyor repeat the above operations.
At the same time, the bottles pass along the bottle conveyor 2 and when they approach their labeling position, they trigger the arm 40 and close the switches 39, 39a of the bottle, so that the solenoid of Labeling 38 is powered by its capacitor, as described above, and labeling carriage 31 is advanced. The continuous movement of the labeling carriage 31 causes its suction blocks 30a to take hold of the label placed on the suction block 19a of the transfer device and extend it over the bottle, the twin shafts opening. against the action of spring 32 when they move on the bottle, as shown in fig. 13, 13A, the block 72 holding the bottle against the pressure of the labeling member.
Labeling carriage 31 is a. during ret. ire as an indiqne to the. fig. 1. -, which also shows how the transfer device rotates simultaneously, the arm 19b moving into position between the arms 30, and how the arm 19c grasps another label from the nozzle 6 of the clamping device which immediately begins to oscillate upwards, its vacuum having been removed again and its solenoid energized In this movement, the carriage 31 is disengaged by the ball bearing ring 47 of the abutment, as described, so that its arms 30 s' open to allow a new label to pass, the time calculated for closing the switch to operate the transmitter trigger solenoid and that provided to adjust the way the label disc is turned,
being such that the new label passes between the arms 30 while they are still apart, as shown in fig. 15, 15A which show the nozzle 6 of the clamping device swinging down again with another label to be presented to the arm 19d.
Also at this stage, as shown in fig. 16A, the arm 40 making the labeled bottle free is held by its solenoid 54 in the path of the incoming bottles, so that the bottle which is labeled is isolated and is not hindered by anything, the solenoid 54 remaining energized long enough to allow to the labeled bottle to continue on its way.
As the carriage 31 continues on its way, the protruding portion of the turntable 43c abuts against the ball bearing ring 48a, so that the plate 43 swings back to its normal position, and the arms 30 can be closed. At this moment, the capacitors controlling the solenoid 53 are fully discharged and the next bottle which advances is able to act on the arm 40 for another labeling operation, according to fig. 16, 16A, which also show the label on the arm 19b waiting for the next run out of the carriage 31.
Figs. 17 and 18 show a simple form of feed device of a machine for labeling advanced bottles by hand; a label stack holder 80 is mounted at the top of two vertical guide guide bars 81 which are attached to the machine foot 82.
A conveyor member 83 is guided on the bars 81; on one side of said conveyor is mounted a rotating disc 84 which has a central bore 84a communicating at its end near the periphery with two transverse bores 84b leading to the joints 85 in which are held two hollow pivoting arms bent at right angles 86 of the clamping and supply device ending at their upper end with suction blocks 87.
The arms of the clamp 86 are connected to each other near their lower parts by means of a light tension spring 88, and small cylinders 89 are mounted on these arms near the upper end of those. - here on their interior face; these cylinders are arranged to roll around the side of the bottle to aid in the application of the gummed label. The conveyor 83 is attached to a rope or wire 90 passing over the pulleys 91, 92 and a counterweight 93 has been suspended therein to hold the block 83 in its upper position.
Mounted concentrically to the central bore of the disc 84, a pinion 94 is capable of meshing with a vertical rack 95 disposed parallel to the guide bars 8]. The length of the rack is sufficient for the pinion to rotate 180. The pinion 94 has a boss 94s having, on its opposite sides, flats against which abut the flat faces of two blocks 96 pressed by springs (FIG. 17) placed on these two opposite sides. This arrangement ensures that the assembly of the clamp and feed device is correctly held in either of the two positions it occupies.
The other end of the central bore 84c formed in the disc 84 communicates with a vertical tubular rod 97 whose lower end is fixed in an axial bore of a piston 98 of a vacuum cylinder 99 whose lower part is connected by a pipe 100 to a vacuum source, not shown.
On each side of the hollow rod 97, near the lower end of the guides 81, is placed an eraser 101 provided with eraser cylinders 102. Vertically below the erasers is placed a V-shaped block 103 for receiving the bottle. that needs to be labeled.
The blocks of the clamping and supply device being placed against the bottom of the stack of labels 80, a bottle 104 is placed on the V-block 103 and a vacuum is made in the rod 97. A label is sucked by the vacuum created and adhered to the clamp and feed device 87, and as a result of the vacuum formed in the cylinder 99, the assembly of the clamp and feed device 87 is pulled down against the action of the counterweight 93 .
As the conveyor 83 descends, the pinion 94 engages the rack 95, and the entire clamp and feed device rotates 180, so that it is overturned and the label faces down, position in which it is held by the elastic blocks 96 acting on the flats of the boss 94a and it is passed between the eraser cylinders 102 which coat the edges with glue. In this downward movement caused by the rack, the label is applied to the bottle, and the arms 86 open when their cylinders 89 contact the bottle 104 on which they lay the label.
When the arms 86 of the clamping device detach from the label, the vacuum is eliminated, and the counterweight 93 returns the assembly of the clamping and feed device to its upper position, the rack 95 again engaging the. pinion 94 as the assembly moves upward, so that the clamping device blocks 82 are presented again against the bottom of stack 80 and the above cycle of operations repeats. The worker therefore only has to remove the labeled bottle and put a new bottle in its place.