Machine pour grouper des objets plats en vue de leur empaquetage
La présente invention a pour objet une machine pour grouper des objets plats en vue de leur empaquetage.
Cette machine est caractérisée en ce qu'elle comprend des trémies sensiblement verticales dans lesquelles les objets sont destinés à être tout d'abord empilés, les objets inférieurs de chaque pile se trouvant à des niveaux différents échelonnés, un dispositif agencé pour déplacer transversalement l'objet inférieur de chaque pile de façon qu'il pénètre entre des plateaux de guidage horizontaux supérieur et inférieur, afin de former un groupe d'objets supportés par ces plateaux, et un transporteur déplaçant les objets individuellement et en groupe longitudinalement à la machine pour les amener à une machine empaqueteuse.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine selon l'invention.
La fig. 1 en est une vue en élévation latérale, certaines parties étant supprimées.
La fig. 2 est une vue en élévation partielle correspondant à la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 1.
La fig. 5 est une vue montrant, à plus grande échelle, une partie représentée à la fig. 4.
La fig. 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la fig. 1.
La fig. 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la fig. 3.
La fig. 8 est une vue fragmentaire, à plus grande échelle, de l'extrémité de droite de la fig. 7.
La fig. 9 est une vue de détail montrant un doigt du transporteur.
La fig. 10 est une vue en plan correspondant à la fig. 9.
La machine représentée comprend dix trémies dans lesquelles des objets minces, par exemple des biscuits, sont placés par un ou plusieurs ouvriers, de sorte que le nombre maximum d'objets qui peut être groupé et assemblé pour former un paquet est de dix.
Mais il n'est pas toujours nécessaire d'utiliser toutes ces trémies. C'est ainsi, par exemple, que quatre trémies seulement peuvent être employées pour assembler des paquets formés chacun de quatre objets, l'objet inférieur provenant d'une des trémies s'appuyant directement sur un guide inférieur formant plateau de support ou sur une table de la machine.
La machine comprend grosso modo quatre groupes d'éléments constitutifs : (1) Le premier groupe est formé des trémies dont il vient d'être question. (2) Le second groupe comprend un mécanisme à pistons plongeurs au moyen duquel l'objet inférieur de chaque pile est déplacé latéralement, cet objet inférieur provenant de chacune des piles étant superposé à un autre. (3) Le troisième groupe se compose d'un certain nombre de plateaux de guidage horizontaux espacés verticalement et placés entre les objets séparés sur une certaine partie du trajet de l'ensemble vers le transporteur d'empaquetage. (4) Le quatrième groupe concerne un transporteur animé d'un mouvement continu et muni de doigts de commande mobiles entre les plateaux de guidage horizontaux.
La machine comprend une table formée de deux parties 1 et 2 séparées l'une de l'autre par un intervalle s'étendant longitudinalement dans lequel des doigts du transporteur se meuvent longitudinalement à la machine.
La table est supportée par un bâti 3 se dressant au-dessus d'un socle 4 et comprenant des supports transversaux 5 pour une partie formant le prolongement de la partie 1 de la table. Le groupe des trémies est supporté au-dessus de la partie 1 de la table. Le groupe des pistons plongeurs ainsi que son mécanisme d'actionnement est supporté partiellement audessus et partiellement au-dessous de la partie 1 de la table de la machine. Le troisième groupe d'organes est supporté au ; dessus des deux parties 1 et 2 de la table, et le groupe du transporteur est supporté de façon générale audessous des deux parties de la table, les doigts s'étendant au dessus à travers l'intervalle dont il a été parlé ci-avant entre les parties 1 et 2 de la table.
Chaque trémie est formée de deux cornières verticales 6 et de deux tiges postérieures verticales 7, 7a, comme représenté aux fig. 1 à 4, et est placée dans le voisinage du transporteur mais sur un de ses côtés. Les cornières sont suffisamment espacées pour coopérer avec deux des angles des objets 8 à grouper de forme rectangulaire. Elles peuvent être réglées par rapprochement ou éloignement l'une par rapport à l'autre, c'est-à-dire dans le sens longitudinal de la machine, afin de s'adapter à des objets ayant différentes dimensions. Les tiges postérieures verticales 7, 7a qui sont également réglables mais dans le sens transversal de la machine, sont placées à proximité du côté des objets 8 éloignés du transporteur, afin de maintenir les objets dans la position appropriée non loin des cornières.
Une des tiges, 7a, est sensiblement plus courte que l'autre tige, 7, afin de faciliter le chargement.
Les deux tiges de chaque trémie pourraient être remplacées par une seule flasque plane dont la surface plate porterait contre les extrémités des objets de façon à les maintenir dans la position voisine des angles des cornières 6.
Les côtés 6a, 6b des cornières sont sensiblement plus longs que les côtés 6c, 6d pour empêcher les objets de tourner sur eux-mêmes.
Les extrémités supérieures des cornières et les tiges postérieures présentent un évasement vers l'extérieur pour faciliter le chargement des trémies. On conçoit que les trémies verticales seront toujours réglées de manière à ménager un jeu suffisant pour éviter que les objets se trouvent coinces.
La même machine peut être utilisée pour grouper des objets ayant des dimensions très différentes les uns des autres. De plus, des objets ayant d'autres formes qu'une forme rectangulaire peuvent être réunis dans cette machine, par exemple des biscuits ou des gaufrettes ayant une forme circulaire ou ovale.
Des bras 74 sur des doigts 60 du transporteur peuvent être agencés pour leur permettre de se conformer à ces objets, comme représenté en lignes pointillées en 74a à la fig. 10. Pour faciliter le réglage de toutes les cornières de gauche simultanément dans un seul sens et de toutes les cornières de droite en sens opposé, les deux jeux de cornières sont assujettis respectivement par des organes de jonction rigides à deux barres horizontales 13, 14 supportées par des consoles extrêmes 15, 16. Chaque barre est guidée avec exactitude par une gouttière montée sur la face de chaque console.
Les barres sont maintenues avec le degré de fermeté désiré contre le fond de la gouttière par des organes de serrage flexibles portant des boulons de calage 17 montés sur les barres 13, 14 et traversant des fentes 18 de la console, la pression nécessaire étant exercée par l'intermédiaire de courts ressorts hélicoïdaux assez raides enroulés autour des boulons.
Chacune des barres 13, 14 est pourvue à une extrémité d'une patte 19 traversée par une vis 20 qu'on peut faire tourner à l'aide d'une tête moletée 21, de sorte que la barre et toutes les cornières fixées à elle peuvent être réglées simultanément dans le sens longitudinal de la machine. Le jeu de gauche des cornières et sa barre 13 sont réglés à l'aide d'une vis 21 montée sur la console 15, et le jeu de droite à l'aide d'une vis 21 montée sur l'autre console 16. A titre de variante, un mécanisme non représenté pourrait être prévu pour permettre de régler simultanément les deux barres 13 et 14 portant contre les cornières 6, mais dans des directions opposées, à l'aide d'un seul organe de manoeuvre, par exemple un volant.
Les tiges postérieures verticales 7, 7a sont toutes reliées rigidement à une barre longitudinale 23 fixée à ses extrémités, par l'intermédiaire d'organes de jonction verticaux 24, à deux coulisseaux 25 dont chacun est réglable horizontalement dans une gouttière 22 ménagée dans une face des consoles terminales 15, 16, face perpendiculaire à celle recevant les barres 13, 14. Une patte 26, que présente à une extrémité chaque coulisseau 25, peut être réglée au moyen d'une vis 27 munie d'une tête moletée 28. Ce dispositif de réglage permet d'ajuster les tiges postérieures 7 et 7a en les rapprochant ou en les éloignant des cornières 6 dans des directions perpendiculaires à l'axe longitudinal de la machine, afin que la machine puisse manutentionner des objets ayant différentes dimensions.
Toutes les trémies et le mécanisme associé à elles sont donc supportés par les deux consoles terminales 15, 16 dont chacune comprend deux parois verticales 26a, 27a perpendiculaires l'une à l'autre et raidies par une aile horizontale inférieure 28' et par une aile supérieure analogue 29 (fig. 3). Les consoles sont articulées dans des portées 30 solidaires de la partie 1 de la table, de sorte que l'ensemble peut être écarté par inclinaison par rapport à sa position de travail jusqu'à la position dessinée en traits mixtes à la fig. 4, afin de permettre un accès facile aux divers éléments constitutifs et de faciliter les réglages ainsi que le dégagement et les nettoyages. Dans cette position, l'ensemble en question est légèrement déséquilibré, de sorte que des angles 31 des consoles 15 et 16 portent sur la table.
Les objets situés tout à fait en bas de chaque pile daps chaque trémie se trouvent à des niveaux différents, de sorte que les objets distribués à partir de chaque trémie fonctionnant à un moment quelconque peuvent être superposés. Chacune des piles d'objets, sauf la dernière vers la droite, est supportée pour cette raison sur une semelle aisément dégageable 32 (fig. 6) et une semelle fixe 33, ces semelles ayant des épaisseurs différentes pour s'adapter à l'épaisseur de l'objet le plus bas dans chaque trémie. L'objet placé tout à fait en bas de la trémie extrême A (fig. 1 et 4) peut s'appuyer directement sur une mince semelle 34 portant sur la table et assujettie à elle.
Les semelles fixes 33 sont assujetties à la partie 1 de la table par des boulons ou des vis de calage; elles vont en augmentant d'épaisseur de droite à gauche, c'est-à-dire de la trémie A par les trémies B à I jusqu'à la trémie J (en regardant la fig. 1).
Chacune des semelles 32 est maintenue en position sur sa semelle fixe 33 par des ergots 34a, de façon à empêcher un mouvement horizontal. Les semelles 32 d'épaisseur variable sont changées quand le besoin s'en fait sentir, pour correspondre à toute épaisseur que peuvent avoir les objets qu'il s'agit de grouper.
Dans chaque trémie la hauteur de la semelle dégageable est calculée de façon à permettre le mouvement transversal nécessaire de l'objet formant le bas de la pile jusque dans le trajet des doigts du transporteur par le mécanisme qui est décrit ci-après.
Les longs côtés 6a, 6b des cornières 6 dans chaque trémie s'étendent de haut en bas jusqu'à la semelle dégageable commune ou jusqu'à son voisinage immédiat, mais les côtés courts 6c, 6d des cornières sont entaillés à leurs extrémités inférieures comme figuré en 6e (fig. 2). Ces parties entaillées s'étendent vers le haut au moins jusqu'à une hauteur suffisante pour permettre un mouvement de l'objet inférieur transversalement à la machine.
Mais la partie entaillée peut s'étendre au-dessus de l'objet inférieur, afin que chaque trémie ne soit pas limitée à la manutention de piles d'objets dans lesquelles l'objet inférieur se trouve à une seule hauteur. Plusieurs objets peuvent, en effet, se trouver dans la portée verticale de ces parties entaillées qui devraient se trouver à une hauteur propre à laisser la place voulue pour des semelles 32, 33 de toute épaisseur probable et pour des objets de toutes les épaisseurs dans la gamme prévue pour la machine.
Pour empêcher les objets, sauf celui qui se trouve tout à fait en bas dans chaque pile, de se trouver déplacés par suite du mouvement transversal de cet objet inférieur, des baguettes verticales 36 sont fixées rigidement sur une barre horizontale 37 montée au moyen de boulons de serrage 38 sur les consoles terminales 15, 16. Chacune de ces baguettes est placée entre les courts bras 6c, 6d de deux cornières associées, l'extrémité inférieure 36a se trouvant à un niveau tel que seul l'objet situé tout à fait en bas dans chaque trémie peut être déplacé transversalement. Chacune des baguettes 36 peut être réglée verticalement de façon indépendante par rapport à la barre 37, au moyen d'un boulon -de calage 3 8a traversant une fente 39 de la barre 37.
On examinera maintenant le second groupe d'organes dont il a été parlé et qui comprend les organes servant à déplacer transversalement les objets inférieurs. Chacun de ces objets est déplacé par un piston plongeur 40a ou 40b qui est commandé dans une direction horizontale transversalement à la machine, afin de pousser l'objet dans le trajet longitudinal des doigts du transporteur, comme représenté aux fig. 3 et 4. Ces pistons plongeurs sont actionnés deux par deux par des coulisseaux 41. Dans la machine représentée comprenant dix trémies, il est prévu dix pistons plongeurs, deux pistons adjacents 40a, 40b coopérant avec les trémies adjacentes étant entraînés par un seul coulisseau.
Les pistons plongeurs 40a, 40b sont fixés deux par deux sur un plateau transversal 42, le piston 40a se trouvant à un niveau plus élevé que l'autre piston 40b, le plateau transversal étant fixé au coulisseau 41 par une tige 43.
Les liaisons mécaniques entre ces divers organes constitutifs de la machine peuvent se prêter à un réglage suivant les dimensions des objets en cours de groupage. A titre de variante, si des mesures ne sont pas prises en vue de ce réglage, les plateaux transversaux 42 associés chacun à leurs pistons 40a, 40b reliés à eux peuvent être enlevés et remplacés par des organes semblables ayant des dimensions différentes.
Les coulisseaux 41 placés au-dessous de la partie 1 de la table sont guidés avec la précision requise par des roulements à billes 45. La tige 43 reliant chaque plateau transversal 42 à son coulisseau traverse une fente 44 pratiquée dans la table.
Les coulisseaux reçoivent un mouvement de va-et-vient transversal par un mécanisme à came comportant un arbre 46 s'étendant longitudinalement à la machine, supporté dans des paliers (non représentés) et actionné par l'une de ses extrémités par un engrenage d'angle 47 à partir d'un axe transversal 48 portant des roues à chaînes 49 qui font partie d'un dispositif de transport par chaînes qui est décrit ci-après. Des cames 50 sont fixées sur l'axe 46 de distance en distance. Chacune de ces cames agit sur un galet 51 porté par un levier 52 articulé à son extrémité inférieure sur une console 53 portée par le socle 4 de la machine, tandis que son extrémité supérieure est reliée par une biellette 54 au coulisseau 41. Chaque galet 51 est maintenu en contact avec sa came par un ressort 55.
Les cames sont angulairement équidistantes autour de l'arbre 46, afin de commander chaque cou lisseau et les deux pistons plongeurs qui lui sont associés à un moment différent en rapport avec le mouvement des doigts du transporteur dans le sens longitudinal de la machine.
L'objet inférieur provenant de chaque trémie est ainsi déplacé transversalement jusque dans la trajectoire d'un doigt du transporteur au moment opportun.
Le troisième groupe d'organes dont il a été parlé comprend des plateaux de guidage horizontaux 56 entre lesquels les objets sont poussés par les pistons plongeurs 40a, 40b jusque dans la trajectoire des doigts du transporteur, le nombre des plateaux de guidage prévus dans chaque groupe étant inférieur d'une unité au nombre des objets. Les parties principales ou de support des plateaux Ide guidage et les organes d'espacement 57 interposés entre eux s'étendent tous sur différentes longueurs. Le plateau le plus bas est le plus long et s'étend à partir de l'extrémité de sortie de la première trémie A jusqu'à un point situé à une distance égale à la largeur environ d'une trémie au-delà de la dernière trémie J. Le second plus long plateau s'étend depuis la gauche de la trémie B jusqu'auelà de la trémie J.
Dans la construction qui est représentée en particulier à la fig 7, agencée pour le groupage de dix objets, les longueurs totales varient d'une valeur maximum pour le plateau de guidage inférieur 56a à une valeur minimum pour le plateau de guidage 56b placé tout à fait en haut. Les extrémités d'entrée des plateaux de guidage sont ainsi échelonnées horizontalement, tandis que leurs extrémités de sortie se trouvent dans le même plan transversal.
Quand la machine fonctionne avec un plus petit nombre d'objets, on utilise seulement le nombre correspondant de trémies, à partir de la première trémie A. Les parties actives des plateaux de guidage 56 qui s'étendent audelà de la partie principale vers la trajectoire des doigts et qui supportent les objets après qu'ils ont été poussés hors des trémies ont, toutefois, des longueurs inférieures suivant l'ordre dans lequel les objets qui se trouvent dans chaque pile doivent, d'après les dispositions prises, tomber pour venir en contact avec l'objet placé immédiatement en dessous. Les parties actives des plateaux 56 sont entaillées suivant un certain angle aux extrémités d'entrée, comme indiqué en 58.
Dans la disposition représentée à la fig. 7, les parties actives de tous les plateaux de guidage sont de la même longueur, cette longueur étant telle que chaque objet tombe sur l'objet placé immédiatement au-dessous après un court mouvement en avant.
Cette disposition des parties actives des plateaux de guidage en vue de donner un ordre particulier au groupage à effectuer n'est d'ailleurs mentionnée qu'à titre d'exemple. D'autres dispositions pourraient, en effet, être adoptées.
L'intervalle entre les deux séries de plateaux de guidage 56 permet le mouvement de tiges verticales centrales 60 de doigts 61 du transporteur. Les organes d'espacement 57 dans chaque groupe ont une épaisseur appropriée pour permettre un libre mouvement des objets. Chacun des deux groupes de plateaux de guidage et d'organes d'espacement peut être établi en fonction des exigences pratiques, afin de tenir compte de l'épaisseur des objets.
Les plateaux de guidage sont espacés verticalement et séparés par la plus petite distance compatible avec l'épaisseur de tous les objets du format pour lequel la machine est réglée; ils se déplacent librement sans grippage entre leurs guides supérieurs et inférieurs quelles que soient les variations normales d'épaisseur. A l'endroit où un guide prend fin, un objet tombe d'une faible distance sur celui qui se trouve immédiatement au-dessous.
Un groupe de plateaux de guidage et d'organes d'espacement 57 placés du même côté du transporteur que les trémies A-J est fixe, tandis que le groupe correspondant placé de l'autre côté des doigts du transporteur est susceptible d'être déplacé transversalement à la machine pour faciliter le nettoyage et l'évacuation des objets cassés. En vue de ce résultat, l'ensemble P des plateaux de guidage mobiles est supporté par un plateau 63 qui porte contre la partie 2 de la table de support et est susceptible d'être déplacé transversalement. A cet effet des poignées 64 sont fixées au plateau 63.
Quand celui et l'ensemble P sont poussés vers l'avant jusqu'à leur position de travail, leur position est déterminée avec la précision requise à chaque extrémité au moyen de butées 64a fixées à la table 2, tandis que des pattes 65 solidaires du plateau 63 portent des vis mobiles 65a qui attaquent les butées 64a. Le plateau 63 est maintenu aux deux extrémités par des écrous-papillons 90 coopérant avec des vis 91 fixées dans la partie 2 de la table, ces vis passant dans des fentes 92 ménagées dans le plateau. A titre de variante, l'ensemble P des plateaux de guidage peut être maintenu par des verrous à ressorts quand il se trouve dans sa position de travail.
Le mouvement de chaque objet transversalement sous l'action des pistons plongeurs 40 est retardé par un balai 66 (fig. 2 et 4), qui vient porter légèrement contre sa face supérieure, ce qui empêche tout mouvement indésirable pendant le mouvement transversal après la sortie de la trémie jusqu'à son déplacement longitudinal sous l'action des doigts du transporteur nettement à l'écart de ces balais et entre les plateaux de guidage. Les balais sont supportés à des hauteurs différentes à partir d'une barre horizontale 67 s'étendant longitudinalement à la machine, les extrémités de la barre étant reliées à la barre longitudinale 37 au moyen de colonnettes 68. Chaque balai 66 est supporté par un bras vertical 69 présentant une fente 70, afin que la hauteur du balai puisse être réglée pour tenir compte de la hauteur de l'objet correspondant.
Un boulon de fixation 71 vissé dans la barre 67 traverse la fente 70. Chaque balai est placé derrière l'extrémité entaillée du plateau de guidage supérieur où passe l'objet. Celui-ci porte alors sur le plateau de guidage inférieur. Quand l'objet est disposé centralement par rapport au transporteur, il est attaqué par le doigt 61 de celui-ci, puis déplacé vers l'avant jusque sous le plateau de guidage supérieur.
Chacun des objets appartenant à une paire, quand il est déplacé transversalement par son piston plongeur 40, se trouve ainsi ramené en arrière, de façon à reposer sur un des plateaux de guidage longitudinaux et est empêché de se déplacer accidentellement par l'action de son balai 66, les objets se trouvant à des niveaux différents et séparés par un échelon. Le doigt du transporteur attaque tout d'abord un seul objet, en principe celui qui se trouve au niveau inférieur, puis en continuant à se mouvoir, l'autre objet appartenant à la paire en question.
Le quatrième groupe d'organes auquel il a été fait allusion comprend deux chaînes sans fin 72 passant sur une série de roues dentées.
Les brins supérieurs 81 des chaînes s'étendent horizontalement au-dessous de la table 1-2, et sont guidés par des goujons, des galets et des barres de guidage. Les doigts de commande 61 sont supportés de distance en distance dans la longueur de la chaîne au moyen d'organes de support transversaux 73a s'étendant entre les chaînes, les organes de support étant chacun muni d'une tige centrale 73 à laquelle est fixée, avec possibilité de réglage, la tige centrale 60 du doigt, comme représenté aux fig.
5, 9 et 10. Des bras 74, s'étendant latéralement de part et d'autre de cette tige centrale 60, sont espacés de manière à se mouvoir entre les plateaux de guidage longitudinaux, chaque paire de bras 74 qui se trouve au même niveau portant ainsi contre un des objets. Les paires de bras qui se trouvent au même niveau sur chaque doigt viennent ainsi en action à tour de rôle quand le doigt avance, jusqu'à ce que tous les bras attaquent un objet, les bords avant des objets étant de niveau avec les bras. La tige 60 est fixée rigidement à un plateau 94 qui se fixe à un plateau similaire 95 fixé à la tige 73. Les plateaux s'engagent à glissement, un goujon à tête 96 fixé dans le plateau 94 s'engageant dans une fente ménagée dans le plateau 95 et une vis de fixation 96a, vissée dans le plateau 95, coopérant avec une fente ménagée dans le plateau 94.
Comme décrit, la machine est agencée pour la manutention de dix objets au plus. Les doigts peuvent être munis de dix paires de bras 74 ou d'un moins grand nombre si la machine groupe un nombre inférieur d'objets pendant un temps prolongé.
A l'extrémité de distribution, chaque chaîne du transporteur passe sur un guide courbe 75 au moyen duquel la pile d'objets est tournée pendant sa progression d'un angle d'environ 600, de sorte qu'elle peut être débitée sur une table 76 d'une machine empaqueteuse, cette table étant inclinée d'un angle d'environ 30 sur l'horizontale. L'extrémité de ce trajet courbe se termine par une courte partie droite 77. Au moment où les doigts 60, 61 s'approchent de cette courte partie droite du circuit ou s'y engagent, la chaîne du transporteur passe sur des poulies 78 et chaque doigt est déplacé en dehors de la trajectoire des objets. Les doigts sont ensuite ramenés le long du brin inférieur 79 de la chaîne jusqu'à ce qu'ils passent autour d'une roue dentée 80 et qu'ils reviennent à une position de travail le long du brin supérieur 81 de la chaîne.
Au moment où elle quitte les extrémités des plateaux de guidage, chaque pile d'objets contourne le guide courbe 75 sous l'action des doigts 60, 61 du transporteur, le haut de chaque pile étant légèrement retardé par des balais 82 qui font saillie par rapport à une barre de guidage 83 coopérant avec le guide courbe 75 sur lequel porte l'objet placé tout à fait en bas de la pile dans chaque groupe, après s'être écarté de plateaux de support inférieurs 84. Des guides latéraux 85, réglables suivant la largeur de l'objet, assurent le déplacement de chaque groupe d'objets dans un canal en forme de gouttière, les objets étant légèrement comprimés par les balais montés sur la barre de guidage 83.
Quand chaque pile d'objets est à la fin de son mouvement, un doigt d'un transporteur mobile de bas en haut le long de la table inclinée 76 de la machine empaqueteuse vient porter contre l'objet le plus bas, puis l'ensemble des objets est déplacé à l'écart de la piste de groupage et en remontant le long de la table inclinée de la machine empaqueteuse, tandis que les diverses opérations d'empaquetage se déroulent.
Les plateaux de support 84 sont constitués par les faces supérieures de pièces en T (fig. 5) fixées aux parties 1 et 2 de la table et se trouvant dans l'alignement des faces supé- rieures des barres de support fixes associées avec la trémie d'extrémité A. L'objet placé tout à fait en bas dans chaque groupe est ainsi supporté par lesdits plateaux 84 sur la totalité de la longueur de son mouvement à travers la machine.
Machine for grouping flat objects for packaging
The present invention relates to a machine for grouping flat objects with a view to their packaging.
This machine is characterized in that it comprises substantially vertical hoppers in which the objects are intended to be first stacked, the lower objects of each stack being at different staggered levels, a device arranged to move transversely the lower object of each stack so that it enters between upper and lower horizontal guide plates, to form a group of objects supported by these plates, and a conveyor moving the objects individually and in groups longitudinally to the machine for them bring to a packing machine.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the machine according to the invention.
Fig. 1 is a side elevational view thereof, certain parts being deleted.
Fig. 2 is a partial elevational view corresponding to FIG. 1.
Fig. 3 is a section taken along line 3-3 of FIG. 2.
Fig. 4 is a section taken along line 4-4 of FIG. 1.
Fig. 5 is a view showing, on a larger scale, a part shown in FIG. 4.
Fig. 6 is a section taken along line 6-6 of FIG. 1.
Fig. 7 is a section taken along line 7-7 of FIG. 3.
Fig. 8 is a fragmentary view, on a larger scale, of the right end of FIG. 7.
Fig. 9 is a detail view showing a finger of the conveyor.
Fig. 10 is a plan view corresponding to FIG. 9.
The machine shown includes ten hoppers in which thin objects, for example cookies, are placed by one or more workers, so that the maximum number of objects that can be grouped and assembled to form a package is ten.
But it is not always necessary to use all of these hoppers. Thus, for example, only four hoppers can be used to assemble bundles each formed of four objects, the lower object coming from one of the hoppers resting directly on a lower guide forming a support plate or on a machine table.
The machine comprises roughly four groups of constituent elements: (1) The first group is formed by the hoppers just mentioned. (2) The second group comprises a plunger mechanism by means of which the lower object of each stack is moved laterally, this lower object from each of the stacks being superimposed on another. (3) The third group consists of a number of horizontal guide plates spaced vertically and placed between the separated objects on some part of the path of the assembly to the packaging conveyor. (4) The fourth group concerns a conveyor driven by a continuous movement and provided with movable control fingers between the horizontal guide plates.
The machine comprises a table formed of two parts 1 and 2 separated from each other by a longitudinally extending gap in which the conveyor fingers move longitudinally to the machine.
The table is supported by a frame 3 rising above a base 4 and comprising transverse supports 5 for a part forming the extension of part 1 of the table. The group of hoppers is supported above part 1 of the table. The plunger group together with its actuating mechanism is supported partly above and partly below part 1 of the machine table. The third group of organs is supported at; above the two parts 1 and 2 of the table, and the conveyor group is generally supported below the two parts of the table, the fingers extending above through the gap mentioned above between parts 1 and 2 of the table.
Each hopper is formed of two vertical angles 6 and two vertical posterior rods 7, 7a, as shown in FIGS. 1 to 4, and is placed in the vicinity of the transporter but on one of its sides. The angles are sufficiently spaced to cooperate with two of the angles of the objects 8 to be grouped of rectangular shape. They can be adjusted by moving towards or away from each other, that is to say in the longitudinal direction of the machine, in order to adapt to objects having different dimensions. The posterior vertical rods 7, 7a which are also adjustable but in the transverse direction of the machine, are placed near the side of the objects 8 remote from the conveyor, in order to keep the objects in the appropriate position not far from the angles.
One of the rods, 7a, is significantly shorter than the other rod, 7, in order to facilitate loading.
The two rods of each hopper could be replaced by a single flat flange, the flat surface of which would bear against the ends of the objects so as to keep them in the position close to the angles of the angles 6.
The sides 6a, 6b of the angles are significantly longer than the sides 6c, 6d to prevent the objects from rotating on themselves.
The upper ends of the angles and the posterior rods have an outward flare to facilitate loading of the hoppers. It will be understood that the vertical hoppers will always be adjusted so as to provide sufficient clearance to prevent the objects from getting stuck.
The same machine can be used to group objects with very different dimensions from each other. In addition, objects having shapes other than a rectangular shape can be brought together in this machine, for example cookies or wafers having a circular or oval shape.
Arms 74 on fingers 60 of the conveyor may be arranged to enable them to conform to these objects, as shown in dotted lines at 74a in FIG. 10. To facilitate the adjustment of all the left angles simultaneously in one direction and all the right angles in the opposite direction, the two sets of angles are respectively secured by rigid junction members to two horizontal bars 13, 14 supported by end brackets 15, 16. Each bar is accurately guided by a gutter mounted on the face of each bracket.
The bars are held with the desired degree of firmness against the bottom of the gutter by flexible clamping members carrying setting bolts 17 mounted on the bars 13, 14 and passing through slots 18 of the console, the necessary pressure being exerted by via short, fairly stiff coil springs wound around the bolts.
Each of the bars 13, 14 is provided at one end with a tab 19 traversed by a screw 20 which can be turned with the aid of a knurled head 21, so that the bar and all the angles attached to it can be adjusted simultaneously in the longitudinal direction of the machine. The left clearance of the angles and its bar 13 are adjusted using a screw 21 mounted on the console 15, and the right clearance using a screw 21 mounted on the other console 16. A As a variant, a mechanism (not shown) could be provided to make it possible to simultaneously adjust the two bars 13 and 14 bearing against the angles 6, but in opposite directions, using a single operating member, for example a steering wheel .
The posterior vertical rods 7, 7a are all rigidly connected to a longitudinal bar 23 fixed at its ends, by means of vertical junction members 24, to two slides 25 each of which is adjustable horizontally in a gutter 22 formed in one face terminal consoles 15, 16, face perpendicular to that receiving the bars 13, 14. A tab 26, which has at one end each slide 25, can be adjusted by means of a screw 27 provided with a knurled head 28. This adjustment device allows the rear rods 7 and 7a to be adjusted by bringing them closer to or away from the angles 6 in directions perpendicular to the longitudinal axis of the machine, so that the machine can handle objects having different dimensions.
All the hoppers and the mechanism associated with them are therefore supported by the two end consoles 15, 16 each of which comprises two vertical walls 26a, 27a perpendicular to each other and stiffened by a lower horizontal wing 28 'and by a wing analogous upper 29 (fig. 3). The consoles are articulated in staves 30 integral with part 1 of the table, so that the assembly can be tilted away from its working position to the position drawn in phantom in FIG. 4, in order to allow easy access to the various components and to facilitate adjustments as well as clearance and cleaning. In this position, the assembly in question is slightly unbalanced, so that angles 31 of consoles 15 and 16 bear on the table.
The objects at the very bottom of each stack in each hopper are at different levels, so that the objects dispensed from each hopper operating at any one time can be stacked. Each of the stacks of objects, except the last to the right, is supported for this reason on an easily removable sole 32 (fig. 6) and a fixed sole 33, these soles having different thicknesses to adapt to the thickness. of the lowest object in each hopper. The object placed at the very bottom of the end hopper A (FIGS. 1 and 4) can rest directly on a thin sole 34 bearing on the table and secured to it.
The fixed soles 33 are secured to part 1 of the table by bolts or setting screws; they go by increasing in thickness from right to left, that is to say from hopper A through hoppers B to I up to hopper J (looking at fig. 1).
Each of the soles 32 is held in position on its fixed sole 33 by lugs 34a, so as to prevent horizontal movement. The soles 32 of variable thickness are changed when the need arises, to correspond to any thickness that the objects to be grouped may have.
In each hopper, the height of the releasable sole is calculated so as to allow the necessary transverse movement of the object forming the bottom of the stack into the path of the fingers of the conveyor by the mechanism which is described below.
The long sides 6a, 6b of the angles 6 in each hopper extend from top to bottom to the common releasable footing or to its immediate vicinity, but the short sides 6c, 6d of the angles are notched at their lower ends as shown in 6th (fig. 2). These notched portions extend upward at least to a sufficient height to allow movement of the lower object transversely to the machine.
But the notched portion may extend above the lower object, so that each hopper is not limited to handling stacks of objects in which the lower object is at a single height. Several objects can, in fact, be in the vertical range of these notched parts which should be at a suitable height to leave the desired space for soles 32, 33 of any probable thickness and for objects of all thicknesses in the range provided for the machine.
To prevent objects, except the one at the far bottom in each stack, from being displaced as a result of the transverse movement of this lower object, vertical rods 36 are rigidly fixed to a horizontal bar 37 mounted by means of bolts. tightening 38 on the terminal consoles 15, 16. Each of these rods is placed between the short arms 6c, 6d of two associated angles, the lower end 36a being at a level such that only the object located completely in bottom in each hopper can be moved transversely. Each of the rods 36 can be adjusted vertically independently of the bar 37 by means of a setting bolt 38a passing through a slot 39 in the bar 37.
We will now examine the second group of organs which has been spoken of and which includes the organs serving to move lower objects transversely. Each of these objects is moved by a plunger 40a or 40b which is controlled in a horizontal direction transverse to the machine, in order to push the object in the longitudinal path of the fingers of the conveyor, as shown in Figs. 3 and 4. These plungers are actuated two by two by slides 41. In the machine shown comprising ten hoppers, there are ten plungers, two adjacent pistons 40a, 40b cooperating with the adjacent hoppers being driven by a single slide.
The plungers 40a, 40b are fixed two by two on a transverse plate 42, the piston 40a being at a higher level than the other piston 40b, the transverse plate being fixed to the slide 41 by a rod 43.
The mechanical connections between these various components of the machine can lend themselves to adjustment according to the dimensions of the objects being grouped. As a variant, if measures are not taken for this adjustment, the transverse plates 42 each associated with their pistons 40a, 40b connected to them can be removed and replaced by similar members having different dimensions.
The slides 41 placed below part 1 of the table are guided with the required precision by ball bearings 45. The rod 43 connecting each transverse plate 42 to its slide passes through a slot 44 made in the table.
The slides receive a transverse reciprocating movement by a cam mechanism comprising a shaft 46 extending longitudinally of the machine, supported in bearings (not shown) and actuated at one of its ends by a gear d Angle 47 from a transverse axis 48 carrying chain wheels 49 which form part of a chain transport device which is described below. Cams 50 are fixed on the axis 46 from distance to distance. Each of these cams acts on a roller 51 carried by a lever 52 articulated at its lower end on a console 53 carried by the base 4 of the machine, while its upper end is connected by a link 54 to the slide 41. Each roller 51. is maintained in contact with its cam by a spring 55.
The cams are angularly equidistant around the shaft 46, in order to control each slider neck and the two plungers which are associated with it at a different moment in relation to the movement of the fingers of the conveyor in the longitudinal direction of the machine.
The lower object coming from each hopper is thus moved transversely into the path of a finger of the conveyor at the appropriate time.
The third group of members of which it has been spoken comprises horizontal guide plates 56 between which the objects are pushed by the plungers 40a, 40b into the path of the fingers of the conveyor, the number of guide plates provided in each group being one less than the number of objects. The main or support parts of the guide plates Ide and the spacers 57 interposed between them all extend over different lengths. The lower deck is the longest and extends from the outlet end of the first hopper A to a point about a distance equal to the width of one hopper beyond the last one. Hopper J. The second longest shelf extends from the left of Hopper B to beyond Hopper J.
In the construction which is shown in particular in FIG. 7, arranged for grouping ten objects, the total lengths vary from a maximum value for the lower guide plate 56a to a minimum value for the guide plate 56b placed completely at done at the top. The inlet ends of the guide plates are thus staggered horizontally, while their outlet ends are in the same transverse plane.
When the machine operates with a smaller number of objects, only the corresponding number of hoppers is used, starting from the first hopper A. The active parts of the guide plates 56 which extend beyond the main part towards the path fingers and which support the objects after they have been pushed out of the hoppers have, however, shorter lengths depending on the order in which the objects in each pile must, according to the arrangements made, fall to come in contact with the object placed immediately below. The active parts of the plates 56 are notched at an angle at the entry ends, as indicated at 58.
In the arrangement shown in FIG. 7, the active parts of all of the guide plates are of the same length, this length being such that each object falls on the object placed immediately below after a short forward movement.
This arrangement of the active parts of the guide plates with a view to giving a particular order to the grouping to be carried out is moreover mentioned only by way of example. Other provisions could indeed be adopted.
The gap between the two sets of guide plates 56 allows movement of central vertical rods 60 of fingers 61 of the conveyor. The spacers 57 in each group have an appropriate thickness to allow free movement of the objects. Each of the two groups of guide plates and spacers can be established according to practical requirements, in order to take into account the thickness of the objects.
The guide plates are vertically spaced and separated by the smallest distance compatible with the thickness of all the objects of the format for which the machine is set; they move freely without binding between their upper and lower guides regardless of normal variations in thickness. At the point where a guide ends, an object falls a short distance onto the one immediately below.
A group of guide plates and spacers 57 placed on the same side of the conveyor as the AJ hoppers is fixed, while the corresponding group placed on the other side of the conveyor fingers is capable of being moved transversely to machine to facilitate cleaning and disposal of broken objects. In view of this result, the assembly P of the movable guide plates is supported by a plate 63 which bears against the part 2 of the support table and is capable of being moved transversely. For this purpose, handles 64 are fixed to the plate 63.
When the one and the assembly P are pushed forward to their working position, their position is determined with the required precision at each end by means of stops 64a fixed to the table 2, while the legs 65 integral with the plate 63 carry movable screws 65a which attack the stops 64a. The plate 63 is held at both ends by wing nuts 90 cooperating with screws 91 fixed in part 2 of the table, these screws passing through slots 92 formed in the plate. As a variant, the assembly P of the guide plates can be held by spring locks when it is in its working position.
The movement of each object transversely under the action of the plungers 40 is delayed by a brush 66 (fig. 2 and 4), which comes to bear lightly against its upper face, which prevents any unwanted movement during the transverse movement after the exit. of the hopper to its longitudinal displacement under the action of the fingers of the conveyor clearly away from these brushes and between the guide plates. The brushes are supported at different heights from a horizontal bar 67 extending longitudinally of the machine, the ends of the bar being connected to the longitudinal bar 37 by means of posts 68. Each brush 66 is supported by an arm. vertical 69 having a slot 70, so that the height of the brush can be adjusted to take into account the height of the corresponding object.
A fixing bolt 71 screwed into the bar 67 passes through the slot 70. Each brush is placed behind the notched end of the upper guide plate where the object passes. This then bears on the lower guide plate. When the object is placed centrally with respect to the conveyor, it is attacked by the finger 61 thereof, then moved forward as far as the upper guide plate.
Each of the objects belonging to a pair, when it is moved transversely by its plunger 40, is thus brought back, so as to rest on one of the longitudinal guide plates and is prevented from accidentally moving by the action of its broom 66, the objects located at different levels and separated by a rung. The carrier's finger first attacks a single object, normally the one on the lower level, then continuing to move, the other object belonging to the pair in question.
The fourth group of members to which allusion has been made comprises two endless chains 72 passing over a series of toothed wheels.
The upper strands 81 of the chains extend horizontally below the table 1-2, and are guided by studs, rollers and guide bars. The control fingers 61 are supported from distance to distance in the length of the chain by means of transverse support members 73a extending between the chains, the support members each being provided with a central rod 73 to which is fixed. , with the possibility of adjustment, the central rod 60 of the finger, as shown in FIGS.
5, 9 and 10. Arms 74, extending laterally on either side of this central rod 60, are spaced so as to move between the longitudinal guide plates, each pair of arms 74 which is located at the same. level thus bearing against one of the objects. The pairs of arms which are at the same level on each finger thus come into action in turn as the finger advances, until all the arms attack an object, the leading edges of the objects being level with the arms. The rod 60 is rigidly attached to a plate 94 which attaches to a similar plate 95 attached to the rod 73. The plates slidably engage, a headed stud 96 fixed in the plate 94 engaging a slot in the plate. the plate 95 and a fixing screw 96a, screwed into the plate 95, cooperating with a slot made in the plate 94.
As described, the machine is arranged for handling ten objects at most. The fingers may be provided with ten pairs of arms 74 or less if the machine groups a lower number of objects for an extended time.
At the distribution end, each chain of the conveyor passes over a curved guide 75 by means of which the stack of objects is rotated as it progresses by an angle of about 600, so that it can be cut onto a table. 76 of a packaging machine, this table being inclined at an angle of about 30 to the horizontal. The end of this curved path ends in a short straight portion 77. As the fingers 60, 61 approach or engage this short straight portion of the circuit, the conveyor chain passes over pulleys 78 and each finger is moved out of the path of the objects. The fingers are then brought along the lower strand 79 of the chain until they pass around a toothed wheel 80 and return to a working position along the upper strand 81 of the chain.
As it leaves the ends of the guide plates, each stack of objects bypasses the curved guide 75 under the action of the fingers 60, 61 of the conveyor, the top of each stack being slightly delayed by brushes 82 which protrude through relative to a guide bar 83 cooperating with the curved guide 75 on which the object placed at the very bottom of the stack in each group bears, after having moved away from the lower support plates 84. Side guides 85, adjustable according to the width of the object, ensure the movement of each group of objects in a channel in the form of a gutter, the objects being slightly compressed by the brushes mounted on the guide bar 83.
When each stack of objects is at the end of its movement, a finger of a conveyor movable from bottom to top along the inclined table 76 of the packing machine comes to bear against the lower object, then the assembly objects is moved away from the bundling track and up along the inclined table of the packing machine, while the various packing operations take place.
The support plates 84 are formed by the upper faces of T-pieces (fig. 5) fixed to parts 1 and 2 of the table and lying in line with the upper faces of the fixed support bars associated with the hopper. end A. The object placed at the very bottom in each group is thus supported by said plates 84 over the entire length of its movement through the machine.