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.