Machine pour la fabrication et pour le scellage à chaud de sacs
La présente invention a pour objet une machine pour la fabrication de sacs à partir d'un tube de matière telle qu'il est susceptible d'être scellé par application de chaleur et pour le scellage à chaud de ces sacs.
On connaît des machines du type spécifié ci-dessus. Ces machines sont dites à deux parcours et sont construites pour fabriquer simultanément des sacs à partir de tubes de deux largeurs différentes. Elles présentent les parti cularités suivantes
1. Chaque fois qu'il est nécessaire de remplacer une bobine d'alimentation en matière première, on doit arrêter la machine.
2. On ne peut empaqueter simultanément sur les deux parcours de la machine qu'un seul et même produit.
3. Les deux parcours de fabrication sont reliés l'un à l'autre par une poutre, de sorte que la machine est lourde et massive et que de grandes forces d'inertie sont mises en jeu au cours de son fonctionnement.
4. En cas de dérangement, les deux parcours de fabrication sont immédiatement et simultanément mis hors service.
5. La machine présente des dimensions relativement massives, aussi bien en ce qui concerne sa largeur qu'en ce qui concerne sa profondeur, de sorte qu'il n'est pas possible de disposer une rangée de telles machines dans un espace limité.
La machine faisant l'objet de la présente invention est caractérisée en ce qu'elle constitue un ensemble comprenant un appareil pour le guidage d'un tube unique, et en ce qu'elle comprend un arbre moteur principal qui s'étend d'avant en arrière.
De préférence la machine comprend un moteur d'entraînement disposé dans sa partie arrière et l'entraînant par l'intermédiaire d'un dispositif de changement de vitesse continu, et la matière d'emballage est supportée à l'avant de cette machine. Grâce à ces dispositions, la machine présente alors les particularités suivantes
1. Dans une installation comprenant plusieurs machines disposées côte à côte, chaque machine peut être arrêtée individuellement pour remplacer la matière d'emballage.
2. On peut emballer ou empaqueter un produit différent dans des sacs de dimensions correspondantes et à une vitesse appropriée sur chaque machine d'une installation comprenant plusieurs machines.
3. La construction à un seul parcours réduit les forces d'inertie, de sorte que la vitesse de fonctionnement peut être augmentée.
4. En cas de dérangement, une seule machine est arrêtée, et, dans la plupart des cas, cette machine peut en outre être réparée plus rapidement que les machines connues.
5. La machine peut être facilement adap tee à d'autres formes d'emballage et peut facilement être munie d'un autre ensemble de répartition, sa vitesse étant également facilement réglable.
6. Dans de grandes installations, les machines peuvent être disposées côte à côte en rangées tandis que, dans de plus petites entreprises, on peut également effectuer l'emballage dans des sacs de matière susceptible d'être scellée à chaud en n'utilisant qu'une seule machine dont le prix d'achat est beaucoup plus bas que celui d'une machine connue à deux parcours.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 en est une vue en élévation partiellement en coupe longitudinale.
La fig. 2 en est une vue frontaIe.
La fig. 3 en est une vué prise depuis l'ar rière.
La fig. 4 est une vue de côté de moyens pour supporter des bobines de matière d'emballage.
La fig. 5 est une vue en élévation partielle- ment en coupe longitudinale d'une partie importante d'un dispositif de centrage.
La fig. 6 est une coupe selon Vl-VI de la fig. 5.
La fig. 7 est une coupe selon VII-VII de la fig. 5.
Les fig. 8, 9 et 10 représentent schématiquement et dans trois positions différentes le dispositif de centrage et un dispositif de fermeture et de traction.
La fig. 11 est une vue de détail en élévation et partie en coupe longitudinale du dispositif de fermeture et de traction
La fig. 12 est une vue d'un détail.
La fig. 13 est une vue d'un autre détail.
La fig. 14 est une vue en élévation partiellement en coupe longitudinale du dispositif de scellage.
Les fig. 15 et 16 sont des vues en plan de détails dudit dispositif de scellage ; et
les fig. 17 et 18 sont respectivement une vue latérale prise depuis la gauche et une vue longitudinale prise depuis l'arrière d'un autre détail de ce dispositif.
La forme d'exécution représentée au dessin comprend un bâti constitué de plusieurs pièces.
Des bobines 4 et 5 pour de la matière 6 à partir de laquelle des sacs doivent être formés sont supportés sur des supports 2 et 3 (fig. 1 et 4).
De la matière peut être tirée simultanément à partir des deux bobines 4 et 5, par exemple pour former des sacs doubles, ou bien une desdites bobines peut servir de bobine de réserve.
La matière 6 dévidée à partir d'au moins une des bobines est guidée le long de galets 7 et 8 d'un dispositif de freinage 9, 10 et sur d'autres galets 11, 12 et 13. Cette matière fournie sous forme d'un film préalablement imprimé est ensuite avancée jusqu'à une plaque incurvée 14 destinée à la plier de manière à la disposer autour d'un tube 122 (fig. 14).
La plaque 14 est réglable au moyen d'un dispositif 15 (fig. 4). Le tube 122 coopère avec un dispositif destiné à sceller le raccord longitudinal du sac en matière susceptible d'être scellée à chaud qui a été formé autour du tube 122. Ce dispositif sera décrit plus loin en regard des fig. 14 à 18.
Un tube 16 de matière (fig. 8, 9 et 10) est périodiquement tiré vers le bas par des mâchoires 17 et 18 (fig. 1, 8, 9 et 10) qui sont actionnées par un mécanisme destiné à centrer ce tube de matière, préalablement à la fabrication de sacs à partir dudit tube. Ce mécanisme de centrage sera décrit plus loin en regard des fig. 8 à 13.
La machine est entraînée par un moteur électrique 19 qui, par l'intermédiaire d'une courroie 20 et d'un train d'engrenages entraîne un arbre principal 21. Un levier 22 entraîne un mécanisme de fermeture et de traction A (fig. 1) par l'intermédiaire d'une goupille de pivotement 23, d'une bielle 24, d'un joug 25 et d'arbres coulissants 26. Le levier 22 est entraîné par un disque rainuré 30 disposé sur l'arbre principal 21, par l'intermédiaire d'un axe de pivotement 27, d'un bloc 28 et d'un galet 29. L'arbre principal 21 est perpendiculaire à la paroi avant du bâti. Le bloc 28 est guidé selon un parcours rectiligne par des guides 31 et 32 qui sont reliés par des boulons 33 à une partie intérieure d'un carter que comprend le bâti 1 dans laquelle l'arbre principal 21 est également tourillonné.
La longueur de la course du mécanisme de fermeture et de traction A est réglable au moyen d'une vis de blocage 34 (fig. 13). Le réglage s'effectue comme suit : le levier 22 (fig. 1) présente une encoche dans laquelle un bloc coulissant 35 (fig. 13) est mobile et peut basculer autour d'un axe 36 dont l'autre extrémité est montée de façon à pouvoir glisser dans un support 37. Au moyen de la vis de blocage 34, il est possible de décaler l'axe 36 et de le bloquer à l'aide de l'écrou 38. Le support 37 est monté sur la partie intérieure du carter 1 au moyen de boulons. L'arbre principal 21 est entraîné par l'intermédiaire d'un train d'engrenages et d'un volant 39 sur lequel est monté un disque de friction 40.
Un disque conique 41 qui sert en même temps de poulie est monté à pivotement dans un organe monté coulissant 42 (fig. 3). Cet organe 42 est guidé par des guides 43 et 44 qui sont reliés par des supports 45 et 46 fixés au bâti 1. La position de l'organe coulissant 42 est susceptible d'être réglée au moyen d'un volant à main 47 (fig. 2) disposé à l'avant de la machine. Dans ce but, le volant 47 est fixé à un arbre 48 qui porte un pignon de chaîne 49.
Une chaîne 50 entoure le pignon de chaîne 49 et une roue 54 montée sur un arbre 52 qui est luimême monté à pivotement dans le bâti 1 et dans le support 46. L'autre extrémité de l'arbre 52 porte une roue dentée conique 53 qui engrène avec la roue dentée conique 54 fixée sur une broche filetée 55. Cette broche filetée coopère avec un écrou 56 qui est relié à l'organe coulissant 42 par des boulons et elle est tourillonnée dans le support 46.
Le disque conique 41 est entraîné par le moteur 19, par l'intermédiaire de la courroie 20, de section en forme de V.
Les supports 2, 3 pour les bobines d'alimentation en matière se trouvent à l'avant de la machine. Par conséquent, l'opérateur n'a pas besoin de se déplacer autour de la machine pour remplacer une telle bobine d'alimentation, de sorte qu'on peut disposer plusieurs machines à faible distance les unes des autres et sur une rangée sans que cela ne présente d'inconvé- nients. De plus, la suspension de la matière à l'avant de la machine permet une construction très stable.0
Tout l'équipement électrique qui comprend, entre autres, des contacts, des commutateurs 58, des instruments de mesure 59 et d'autres éléments analogues, est disposé dans une boîte 57 disposée sur le côté de la machine (fig. 2 et 3).
Cela est très judicieux, particulièrement pour les réparations et le montage.
Les moyens de scellage sont représentés aux fig. 14 à 18. Un disque 60 (fig. 2) formant came est fixé à l'arbre principal 21. Un galet 61 roule contre ce disque et est porté par une goupille 62 tourillonnée dans un bras 63 (fig.
1). Au moyen d'un arbre 64 ledit bras 63 est articulé à la partie inférieure du carter que comprend le bâti 1. L'autre extrémité de l'arbre 64 porte un bras 65 relié à une tige de traction 66 par l'intermédiaire d'une goupille 67 et d'une fourche 68. La tige de traction s'étend jusqu'au haut de la machine et son extrémité supérieure est ajustée à glissement dans un coussinet de guidage 69 comportant un double crochet d'attache pour des ressorts 70 qui sont d'autre part accrochés à un organe 71 qui est fixé à la tige de traction 66.
L'extrémité supérieure du coussinet 69 présente un oeillet par lequel il est articulé par un bras 72 au moyen d'une goupille de pivotement 73. Le bras 72 est fixé à un arbre 74 qui est tourillonné dans une colonne 75 (fig. 3) que comporte le bâti 1. Au milieu de l'arbre 74, un bras 76 est fixé à cet arbre au moyen d'une vis de blocage 77. Le bras 72 présente un prolon gement auquel un ressort 78 est fixé par l'une de ses extrémités, son autre extrémité étant accrochée autour d'une goupille 79 qui est fixée à la colonne 75. Une goupille 107 (fig. 15) relie le bras 76 à deux bielles 108 dont les autres extrémités sont articulées sur un axe 109 qui est porté par un arbre coulissant 110. De chaque côté de l'arbre 110, l'axe 109 porte deux galets 111 qui sont retenus sur cet axe au moyen d'anneaux de fixation 112.
Les galets 111 sont en contact avec deux bandes de guidage 113 (fig. 14) reliées à un couvercle 114 dans lequel l'arbre coulissant 110 est également monté pour glisser. De la sorte, cet arbre ne peut être déplacé que longitudinalement et ne peut tourner.
Une des extrémités de l'arbre 1 ? 0 porte un support 115 dans lequel un organe de pression
116 et élastiquement monté. Deux boulons 117 forment des butées retenant l'organe de pression 116 dans le support 115 contre l'action de ressorts 120. La pression est réglable au moyen de deux boulons 118 qui compriment les ressorts 120 par l'intermédiaire de disques 119. Les ressorts 120 viennent buter contre l'organe de pression 116. Deux écrous de verrouillage 121 empêchent les boulons 118 de se desserrer d'eux-mêmes. Lorsque l'arbre principal 21 tourne, le galet 61 est déplacé par le disque 60 de sorte que la tige de traction 66 est animée d'un mouvement vertical de va-et-vient.
A la fin d'un déplacement vers le bas de la tige 66, la goupille 107 se trouve dans l'alignement des centres de rotation- respectifs de l'arbre 74 et de l'axe 109. Le ressort de traction 78 maintient le galet 61 toujours en contact avec le disque 60 formant came. De la sorte, l'arbre coulissant 110 revient dans sa position initiale et communique un mouvement de va-et-vient à l'organe de pression 116. La matière d'emballage se trouve autour du tube de remplissage 122 et chevauche à l'endroit où elle entre en contact avec l'organe de pression 116.
Lorsque l'organe de pression 116 atteint sa position d'extrême droite comme vu à la fig. 14, il exerce une certaine pression sur la matière d'emballage, de sorte que le raccord longitudinal est scellé en partie du fait de l'action de la température déterminée dudit organe de pression qui est susceptible d'être chauffé au moyen d'un élément de chauffage électrique 123.
Afin d'assurer une pression de contact uniforme, le tube 122 est pourvu d'un revêtement de caoutchouc. Le réglage de la position de l'organe de pression est tel qu lorsque cet organe se trouve en position de contact, les têtes des boulons 117 se trouvent à environ 1 mm du support 115, de sorte que les ressorts 120 déterminent la pression exercée sur le raccord.
Un appui 125 est destiné à empêcher le tube 122 d'être décalé. Cet appui ne peut appuyer constamment contre le tube 122 et il doit le dégager lorsque l'organe de pression 116 est retiré en arrière, afin de permettre à la matière d'emballage de glisser facilement le long du tube de remplissage pendant le déplacement vers le bas du mécanisme de fermeture et de traction A. Le support 115 est animé d'un mouvement de va-et-vient par un ensemble à levier.
Deux bras 126 exercent une pression contre les galets 111. Ces bras sont fixés à un arbre 128 au moyen de vis de blocage 127. L'arbre 128 est monté à rotation dans le couvercle 114. I1 est muni en son milieu d'un bras 129 dont une extrémité appuie contre un galet 130 qui est monté à rotation sur un levier coudé 132, au moyen d'un axe 131. Le levier coudé 132 est supporté en son milieu par un axe 133 tourillonné dans le couvercle 114. Un autre axe 134 est fixé à un bras du levier coudé 132 et porte deux bielles 135. L'une des bielles 135 est directement articulée sur un axe 136 ajusté dans un arbre coulissant 137 présentant une partie de diamètre réduit. Une des extrémités d'un ressort de traction 140 est accrochée à un troisième bras du levier coudé 132 et son autre extrémité est accrochée dans un ceillet 141 fixé au couvercle 114.
Ce ressort tire le levier coudé 132 contre une butée 142 du couvercle 114.
Lorsque le levier coudé 132 se trouve dans cette position, contre la butée 142, le point d'appui constitué par l'axe 134 se trouve dans l'alignement des axes 133 et 136. L'extrémité de l'arbre coulissant 137 a la forme d'une pince dans laquelle une fourche 144 est fixée au moyen d'une goupille 143. La fourche 144 porte l'organe d'appui 125 dont la position par rapport à cette fourche est réglable au moyen de deux boulons 145. L'organe d'appui 125 entoure un tampon de caoutchouc 146. Dans la position dans laquelle le ressort 140 presse le levier coudé 132 contre la butée 142, ce tampon appuie contre la matière d'emballage qui est à son tour pressée contre le tube 122. Lorsque le support 115 se déplace vers l'arrière, les têtes des boulons 117 butent tout d'abord contre ce support, de sorte que la pression exercée par les ressorts 120 est annulée.
A ce stade, l'organe de pression 116 reste cependant en contact avec le tube 122. Lorsque le support 115 se déplace encore plus loin vers l'arrière, un nez du bras 129 vient en contact avec le galet 130 et fait basculer le levier coudé 132 dans le sens des aiguilles d'une montre, contre l'action exercée par le ressort de traction 140, de sorte que l'arbre 137 portant l'appui 125 est déplacé vers la droite. Ainsi, le tampon de caoutchouc 146 est écarté de la matière d'emballage et par conséquent également du tube 122. n s'ensuit que l'organe d'appui est déjà appliqué contre le tube 122 lorsque le support 115 est déplacé vers la droite et au moment où la pression des ressorts est exercée sur ledit tube. Le tube 122 n'est par conséquent pas sollicité à la flexion.
Une des extrémités de l'arbre 74 fait saillie à l'extérieur à partir d'un des côtés de la colonne 75. Un petit levier 147 (fig. 17) est fixé à l'extrémité de l'arbre 74. En fonctionnement normal, l'extrémité de ce levier est légèrement écartée d'un levier 148, de sorte que l'arbre 74 peut se déplacer librement avec le levier 147, indépendamment du levier 148. Une butée 149 est disposée sur la colonne 75. Le levier 148 se trouve normalement dans une ouverture inférieure de ladite butée. Lorsque le levier 148 est relevé et est déplacé jusqu'à l'intérieur d'une seconde ouverture de la butée 149, le support 115 et l'appui 125 peuvent être enlevés à la main du tube 122. La matière d'emballage peut alors être décalée librement le long du tube 122.
Une came du levier 147 est entraînée par la partie supérieure du levier 148. L'arbre 74 est par conséquent entraîné en rotation dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre.
Le coussinet de guidage 69 est alors libéré de l'extrémité de la tige de traction 66, contre l'action exercée par les ressorts de traction 70. La goupille 73 se déplace également dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre et, le galet 61 étant appliqué contre le disque 60 formant came, la tige de traction 66 est empêchée de se déplacer vers le haut.
Le mécanisme de fermeture et de traction
A avec ses mâchoires 17 et 18 est représenté aux fig. 1, 3; 11, 12 et 13. Des fourches 80 (fig. 11) sont disposées sur les arbres 26. Deux paires de leviers 81 et 82 sont montées à pivotement en 83 et 84. Les axes de pivotement 83 et 84 sont portés par la fourche 80 et les leviers 81 et 82 sont entourés par des boîtiers de protection 85 et 86 dans lesquels sont disposés des éléments de traction constitués par les mâchoires 17 et 18 et destinés également à être chauffés et à assurer le scellage. Deux coins 87 et 88 sont logés dans les arbres 26 et sont guidés par des coussinets 89 et 90. Une tige 91 tire les coins 87 et 88 vers le bas tandis que des ressorts de compression 92 et 93 ont tendance à les déplacer vers le haut.
Pendant le déplacement vers le bas de la tige 91, les parties inférieures des leviers 81 et 82 sont écartées les unes des autres par les coins 87 et 88 coopérant avec des galets 94 et 95 montés sur ces leviers au moyen d'axes 96 et 97. Cela provoque un mouvement de pinçage des mâchoires 17 et 18.
Avant que les coins 87 et 88 n'aient achevé leur course vers le bas, la vitesse avec laquelle les galets 94 et 95 s'écartent les uns des autres diminue et finit par s'annuler, ce qui permet de produire de grandes forces.
La force de traction exercée sur la tige 91 reste cependant faible. Le bottier de protection 86 est monté de façon mobile sur le levier 81 du mécanisme de pinçage, au moyen de fentes. Au centre du boîtier de protection 86, un boulon de réglage 102 bute contre une lame de ressort 103 qui est supportée de part et d'autre par des cames montées sur le levier 81.
Du fait de l'action de pinçage exercée par les leviers 81 et 82, le boîtier de protection 86 recule et vient tendre la lame de ressort 103.
Cette tension est réglable au moyen du boulon 102 (fig. 11). La tige 91 (fig. 12) est reliée à des bras 106 par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage 151, d'une fourche 152 et d'une goupille 153. Les bras 106 sont montés sur un arbre 154 qui est lui-même monté à rotation dans un support 155. Un bras 156 (fig. 1 et 5) est fixé au milieu de cet arbre et porte un galet 157 qui lui est fixé par une goupille 158.
Le galet 157 roule sur un guide 159, lorsque les mâchoires 17 et 18 se déplacent vers le haut et vers le bas. Le support 155 est rigidement relié à un support 160 qui est monté à glissement le long de l'arbre principal 21 et qui est animé d'un mouvement de va-et-vient par une came cloche 162 qui est également reliée à l'arbre principal 21 et qui coopère avec un galet 174 que porte le support 160.
La machine comprend également un dispositif destiné à centrer la matière d'emballage et qui est représenté aux fig. 5 à 10. La matière d'emballage 6 préalablement imprimée est pourvue à des intervalles P de marques de centrage 163, 164 (fig. 8) qui sont susceptibles de coopérer avec une cellule photo-électrique 165.
Le tube de matière 16 est tiré vers le bas par le mécanisme de fermeture et de traction A (fig.
1). Ce déplacement vers le bas assuré par le mécanisme A est obtenu au moyen du levier à deux bras 22 (fig. 1). Si le mécanisme A se déplace à partir d'une position I jusque dans une position II (fig. 8), une marque de centrage 163 parvient en regard de la cellule photoélectrique 165 qui fait alors fonctionner un relais 166. En même temps, un contact 168 a été fermé, et si la marque de centrage vient alors en regard de la cellule photo-électrique, le relais 166 ferme son contact qui provoque l'excitation d'un électro-aimant 169. Par l'intermédiaire d'un embiellage 170, 171, un cliquet 172 est libéré d'une glissière 173. Cette glissière est reliée au support 160 et au guide 159 au moyen de deux bielles 175 et 176.
Le galet 157 appuie contre le guide 159 et fait partie du mécanisme de fermeture et de traction A. I1 actionne le bras 106 et la tige 91, les coins 87 ou 88 et les leviers 81 et 82 de manière à ouvrir ou à fermer les mâchoires 17 et 18. Etant donné qu'à l'instant considéré le cliquet 172 ne verrouille plus la glissière 173, celle-ci est déplacée sous l'action de la pression exercée par le galet 157. Ce déplacement de glissière 173 est limité par une butée réglable 177 (voir position III à la fig. 9). Le galet 157 est sollicité par le ressort 92 du mécanisme de fermeture et de traction A.
Par conséquent, ce galet exerce une pression contre le guide 159, de sorte que les bielles 175 et 176 sont obligées de pivoter autour de leurs points d'articulation 178 et 179. I1 s'ensuit que la glissière 173 et le guide 159 se déplacent l'un vers l'autre et la distance X (fig. 8) augmente jusqu'à la valeur Y (fig. 9) de sorte que le galet 157 tourne autour de l'axe de pivotement de l'arbre 154. Cela a pour effet de relever la tige 91 si bien que, au moyen du coin 87 ou 88 et des leviers 81 et 82, les mâchoires 17 et 18 sont légèrement écartées l'une de l'autre, par exemple d'environ 1 mm.
Cela signifie que la matière d'emballage ne sera plus déplacée, si bien que la zone de cette matière qui est imprimée vient au bon endroit, la matière ayant été déplacée de l'intervalle P exactement.
Pendant ce temps, le support 160 pour le galet 174, qui est sollicité par un ressort 180 tendant à appliquer le galet 174 contre la came cylindrique 162 montée sur l'arbre principal 21, est déplacé vers l'arrière par le galet 174. Le guide 159 ne suit que partiellement ce déplacement parce qu'il vient buter contre une butée 181.
La distance X a maintenant crû jusqu'à prendre la valeur Z (fig. 10) et les mâchoires 17 et 18 sont alors complètement écartées (voir position IV à la fig. 10). Le mécanisme de fermeture et de traction A a ensuite été déplacé vers le bas d'une distance Q supérieure à la distance P.
Du fait que, à cause de la butée 181 le guide 159 ne peut plus se déplacer avec le support 160, les bielles 175 et 176 commencent de pivoter autour de leurs points de pivotement 182 et 183. I1 s'ensuit que la glissière 173 est déplacée vers la gauche comme vu aux fig. 8 à 10, jusqu'un peu plus loin que sa position initiale par rapport au support 160. L'électro-ai mant 169 a été déclenché par une came 167 et le contact 168, de sorte que le cliquet 172 peut tomber sur la glissière 173. Si le mécanisme de fermeture et de traction À est alors à nouveau relevé du fait de l'action du disque rainuré 30 et du levier 22, la came 167 a tourné suffisamment pour que, lorsque le mécanisme
A atteint sa position supérieure, le support 160 avec la glissière 173 et le guide 159 reprennent leur position I (fig. 8).
Le cliquet 172 peut alors venir en prise dans l'encoche de la glissière 173 et retenir celle-ci dans une position fixe par rapport au support 160. Etant donné que la distance Z a alors été réduite à la valeur X par l'action de la came 162, le galet 157 provoque la fermeture des mâchoires 17 et 18.
Dans une machine connue, les bords chevauchants du raccord longitudinal d'un tube de matière susceptible d'être scellée à chaud passent entre un support et un galet chauffé. Avec une telle disposition, le contact entre le galet et la matière d'emballage est très bref et le scellage obtenu est parfois défectueux. La forme d'exécution décrite comprend un dispositif assurant un bon scellage pour diverses matières susceptibles d'être scellées à chaud, la pression de scellage exercée sur cette matière étant susceptible d'être facilement réglée. Ce dispositif comporte un organe de pression de forme allongée, monté pour aller et venir et qui est susceptible de venir coopérer avec un support pour le tube, à l'endroit où les bords du raccord longitudinal se chevauchent, un dispositif à ressorts étant destiné à exercer une pression sur l'organe de pression.
Lorsqu'on scelle la matière d'emballage, il est en effet non seulement important que celle-ci soit chauffée jusqu'à une température appropriée, mais aussi qu'elle soit soumise à l'action d'une pression. I1 est également désirable qu'on puisse facilement adapter cette pression à diverses matières d'emballage susceptibles d'être utilisées.
Dans les machines connues la pression de scellage agit continuellement sur le mécanisme d'entraînement du dispositif de scellage. Cela provoque beaucoup d'usure et de nombreuses déchirures. Dans la forme d'exécution décrite, cette usure et ces déchirures sont évitées grâce au fait qu'il est possible de régler facilement la pression de scellage. De plus, dans cette forme d'exécution, le mécanisme d'entraînement du dispositif de scellage n'est sollicité par aucune pression pendant sa course vers le bas.
Dans des machines de type connu, les parties du tube destinées à former des sacs sont centrées en faisant avancer chaque fois un peu trop loin la matière d'emballage, au-delà d'une ligne de coupure, et en retirant ensuite cette matière jusqu'à ce qu'une surface ou une marque de centrage parvienne en regard d'une cellule photo-électrique. Ce centrage est nécessaire afin d'assurer qu'une partie préalablement imprimée de la matière vienne chaque fois à l'endroit correct dans le sac terminé. Cette opération de centrage prend beaucoup de temps et n'est pas particulièrement exacte du fait que le parcours entre l'endroit de centrage, c'est-à-dire la cellule photo-électrique et l'endroit de découpage des sacs est plutôt long et que la matière peut être étirée considérablement sur ce parcours. Cet étirage peut affecter le résultat de l'opération de centrage.
Dans la forme d'exécution décrite, l'opération de centrage est directe et par conséquent plus précise.
Machine for the manufacture and for the heat sealing of bags
The present invention relates to a machine for the manufacture of bags from a tube of material such that it is capable of being sealed by application of heat and for the heat sealing of these bags.
Machines of the type specified above are known. These machines are said to have two paths and are built to simultaneously manufacture bags from tubes of two different widths. They have the following features
1. Whenever it is necessary to replace a raw material supply reel, the machine must be stopped.
2. Only one and the same product can be packaged simultaneously on the two routes of the machine.
3. The two production paths are connected to each other by a beam, so that the machine is heavy and massive and that large forces of inertia are put into play during its operation.
4. In the event of a fault, both production runs are immediately and simultaneously taken out of service.
5. The machine has relatively massive dimensions, both as regards its width and as regards its depth, so that it is not possible to arrange a row of such machines in a limited space.
The machine forming the subject of the present invention is characterized in that it constitutes an assembly comprising an apparatus for guiding a single tube, and in that it comprises a main motor shaft which extends from before backward.
Preferably the machine comprises a drive motor disposed in its rear part and driving it by means of a continuous speed change device, and the packaging material is supported at the front of this machine. Thanks to these arrangements, the machine then has the following features
1. In an installation comprising several machines arranged side by side, each machine can be stopped individually to replace the packaging material.
2. A different product may be wrapped or bundled in bags of corresponding dimensions and at an appropriate speed on each machine in a facility comprising several machines.
3. Single stroke construction reduces inertia forces, so that the running speed can be increased.
4. In the event of a fault, only one machine is stopped, and in most cases this machine can also be repaired faster than known machines.
5. The machine can be easily adapted to other forms of packaging and can easily be fitted with another distribution assembly, its speed also being easily adjustable.
6. In large installations the machines can be arranged side by side in rows while in smaller companies it is also possible to pack in bags of heat-sealable material using only 'a single machine whose purchase price is much lower than that of a known two-path machine.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the machine forming the subject of the invention.
Fig. 1 is an elevational view thereof partially in longitudinal section.
Fig. 2 is a front view.
Fig. 3 is a view taken from the rear.
Fig. 4 is a side view of means for supporting reels of packaging material.
Fig. 5 is an elevational view partially in longitudinal section of a substantial part of a centering device.
Fig. 6 is a section along VI-VI of FIG. 5.
Fig. 7 is a section along VII-VII of FIG. 5.
Figs. 8, 9 and 10 show schematically and in three different positions the centering device and a closing and pulling device.
Fig. 11 is a detail view in elevation and part in longitudinal section of the closure and traction device
Fig. 12 is a view of a detail.
Fig. 13 is a view of another detail.
Fig. 14 is an elevational view partially in longitudinal section of the sealing device.
Figs. 15 and 16 are detail plan views of said sealing device; and
figs. 17 and 18 are respectively a side view taken from the left and a longitudinal view taken from the rear of another detail of this device.
The embodiment shown in the drawing comprises a frame made up of several parts.
Coils 4 and 5 for material 6 from which bags are to be formed are supported on supports 2 and 3 (Figs. 1 and 4).
Material can be drawn simultaneously from the two reels 4 and 5, for example to form double bags, or else one of said reels can serve as a reserve reel.
The material 6 unwound from at least one of the reels is guided along rollers 7 and 8 of a braking device 9, 10 and on other rollers 11, 12 and 13. This material supplied in the form of a previously printed film is then advanced to a curved plate 14 intended to fold it so as to place it around a tube 122 (FIG. 14).
The plate 14 is adjustable by means of a device 15 (FIG. 4). The tube 122 cooperates with a device intended to seal the longitudinal connection of the bag of material capable of being heat-sealed which has been formed around the tube 122. This device will be described below with reference to FIGS. 14 to 18.
A tube 16 of material (fig. 8, 9 and 10) is periodically pulled downwards by jaws 17 and 18 (fig. 1, 8, 9 and 10) which are actuated by a mechanism intended to center this tube of material. , prior to the manufacture of bags from said tube. This centering mechanism will be described below with reference to FIGS. 8 to 13.
The machine is driven by an electric motor 19 which, via a belt 20 and a gear train, drives a main shaft 21. A lever 22 drives a closing and traction mechanism A (fig. 1). ) via a pivot pin 23, a connecting rod 24, a yoke 25 and sliding shafts 26. The lever 22 is driven by a grooved disc 30 arranged on the main shaft 21, by via a pivot pin 27, a block 28 and a roller 29. The main shaft 21 is perpendicular to the front wall of the frame. The block 28 is guided along a rectilinear path by guides 31 and 32 which are connected by bolts 33 to an interior part of a casing which the frame 1 comprises in which the main shaft 21 is also journaled.
The length of the stroke of the closing and pulling mechanism A is adjustable by means of a locking screw 34 (fig. 13). The adjustment is carried out as follows: the lever 22 (fig. 1) has a notch in which a sliding block 35 (fig. 13) is movable and can swing around an axis 36, the other end of which is mounted so to be able to slide in a support 37. By means of the locking screw 34, it is possible to offset the axis 36 and to lock it using the nut 38. The support 37 is mounted on the inner part of the housing 1 by means of bolts. The main shaft 21 is driven by means of a gear train and a flywheel 39 on which a friction disc 40 is mounted.
A conical disc 41 which at the same time serves as a pulley is pivotally mounted in a slidably mounted member 42 (Fig. 3). This member 42 is guided by guides 43 and 44 which are connected by supports 45 and 46 fixed to the frame 1. The position of the sliding member 42 can be adjusted by means of a hand wheel 47 (fig. 2) arranged at the front of the machine. For this purpose, the flywheel 47 is fixed to a shaft 48 which carries a chain sprocket 49.
A chain 50 surrounds the chain sprocket 49 and a wheel 54 mounted on a shaft 52 which is itself pivotally mounted in the frame 1 and in the support 46. The other end of the shaft 52 carries a bevel gear 53 which is mounted on it to pivot. meshes with the conical toothed wheel 54 fixed on a threaded spindle 55. This threaded spindle cooperates with a nut 56 which is connected to the sliding member 42 by bolts and it is journaled in the support 46.
The conical disc 41 is driven by the motor 19, via the belt 20, of V-shaped section.
The supports 2, 3 for the material feed spools are located at the front of the machine. Therefore, the operator does not need to move around the machine to replace such a supply reel, so that several machines can be placed at a short distance from each other and in a row without this. does not present any drawbacks. In addition, the suspension of the material at the front of the machine allows a very stable construction.
All the electrical equipment which includes, among other things, contacts, switches 58, measuring instruments 59 and other similar elements, is arranged in a box 57 arranged on the side of the machine (fig. 2 and 3). .
This makes a lot of sense, especially for repairs and assembly.
The sealing means are shown in FIGS. 14 to 18. A disc 60 (FIG. 2) forming a cam is fixed to the main shaft 21. A roller 61 rolls against this disc and is carried by a pin 62 journaled in an arm 63 (FIG.
1). By means of a shaft 64, said arm 63 is articulated to the lower part of the housing which comprises the frame 1. The other end of the shaft 64 carries an arm 65 connected to a traction rod 66 by means of a pin 67 and a fork 68. The draw rod extends to the top of the machine and its upper end is slidably fitted into a guide bush 69 having a double attachment hook for springs 70 which are on the other hand attached to a member 71 which is fixed to the traction rod 66.
The upper end of the bearing 69 has an eyelet through which it is articulated by an arm 72 by means of a pivot pin 73. The arm 72 is fixed to a shaft 74 which is journaled in a column 75 (fig. 3). that comprises the frame 1. In the middle of the shaft 74, an arm 76 is fixed to this shaft by means of a locking screw 77. The arm 72 has an extension to which a spring 78 is fixed by one of its ends, its other end being hooked around a pin 79 which is fixed to the column 75. A pin 107 (fig. 15) connects the arm 76 to two connecting rods 108, the other ends of which are articulated on a pin 109 which is carried by a sliding shaft 110. On each side of the shaft 110, the axis 109 carries two rollers 111 which are retained on this axis by means of fixing rings 112.
The rollers 111 are in contact with two guide strips 113 (Fig. 14) connected to a cover 114 in which the sliding shaft 110 is also mounted to slide. In this way, this shaft can only be moved longitudinally and cannot turn.
One end of shaft 1? 0 carries a support 115 in which a pressure member
116 and elastically mounted. Two bolts 117 form stops retaining the pressure member 116 in the support 115 against the action of springs 120. The pressure is adjustable by means of two bolts 118 which compress the springs 120 by means of discs 119. The springs 120 abut against the pressure member 116. Two locking nuts 121 prevent the bolts 118 from loosening on their own. When the main shaft 21 rotates, the roller 61 is moved by the disc 60 so that the pull rod 66 is driven in a vertical reciprocating movement.
At the end of a downward movement of the rod 66, the pin 107 is in alignment with the respective centers of rotation of the shaft 74 and the axis 109. The tension spring 78 holds the roller. 61 still in contact with the disc 60 forming a cam. In this way, the sliding shaft 110 returns to its original position and communicates a reciprocating motion to the pressure member 116. The packaging material is around the filling tube 122 and overlaps with it. place where it comes into contact with the pressure member 116.
When the pressure member 116 reaches its extreme right position as seen in FIG. 14, it exerts a certain pressure on the packaging material, so that the longitudinal connection is sealed in part due to the action of the determined temperature of said pressure member which is capable of being heated by means of a electric heating element 123.
In order to ensure a uniform contact pressure, the tube 122 is provided with a rubber coating. The adjustment of the position of the pressure member is such that when this member is in the contact position, the heads of the bolts 117 are located approximately 1 mm from the support 115, so that the springs 120 determine the pressure exerted on the fitting.
A support 125 is intended to prevent the tube 122 from being offset. This support cannot constantly press against the tube 122 and must disengage it when the pressure member 116 is withdrawn back, in order to allow the packaging material to slide easily along the filling tube during movement to the container. bottom of the closing and pulling mechanism A. The support 115 is moved back and forth by a lever assembly.
Two arms 126 exert pressure against the rollers 111. These arms are fixed to a shaft 128 by means of locking screws 127. The shaft 128 is rotatably mounted in the cover 114. I1 is provided in its middle with an arm 129, one end of which bears against a roller 130 which is rotatably mounted on an angled lever 132, by means of a pin 131. The angled lever 132 is supported in its middle by a pin 133 journalled in the cover 114. Another pin 134 is fixed to an arm of the bent lever 132 and carries two connecting rods 135. One of the connecting rods 135 is directly articulated on a pin 136 fitted in a sliding shaft 137 having a portion of reduced diameter. One of the ends of a tension spring 140 is hooked to a third arm of the angled lever 132 and its other end is hooked into a eyelet 141 fixed to the cover 114.
This spring pulls the elbow lever 132 against a stop 142 of the cover 114.
When the elbow lever 132 is in this position, against the stop 142, the fulcrum formed by the axis 134 is in alignment with the axes 133 and 136. The end of the sliding shaft 137 has the in the form of a clamp in which a fork 144 is fixed by means of a pin 143. The fork 144 carries the support member 125 whose position relative to this fork is adjustable by means of two bolts 145. L ' backing member 125 surrounds a rubber buffer 146. In the position in which the spring 140 presses the elbow lever 132 against the stopper 142, this buffer presses against the packaging material which in turn is pressed against the tube 122. As the carrier 115 moves rearward, the heads of the bolts 117 first abut against this carrier, so that the pressure exerted by the springs 120 is released.
At this stage, however, the pressure member 116 remains in contact with the tube 122. When the support 115 moves even further rearward, a nose of the arm 129 comes into contact with the roller 130 and switches the lever. bent 132 in the direction of clockwise, against the action exerted by the tension spring 140, so that the shaft 137 bearing the support 125 is moved to the right. Thus, the rubber buffer 146 is moved away from the packaging material and therefore also from the tube 122. It follows that the support member is already pressed against the tube 122 when the holder 115 is moved to the right. and when the spring pressure is exerted on said tube. The tube 122 is therefore not subjected to bending.
One end of shaft 74 protrudes outward from one side of column 75. A small lever 147 (Fig. 17) is attached to the end of shaft 74. In normal operation , the end of this lever is slightly spaced from a lever 148, so that the shaft 74 can move freely with the lever 147, independently of the lever 148. A stop 149 is disposed on the column 75. The lever 148 is normally located in a lower opening of said stopper. When the lever 148 is raised and is moved to within a second opening of the stopper 149, the support 115 and the support 125 can be manually removed from the tube 122. The packaging material can then be removed. be offset freely along the tube 122.
A cam of the lever 147 is driven by the upper part of the lever 148. The shaft 74 is therefore rotated in a counterclockwise direction.
The guide pad 69 is then released from the end of the draw rod 66, against the action exerted by the tension springs 70. The pin 73 also moves counterclockwise and with the roller 61 being pressed against the cam disc 60, the pull rod 66 is prevented from moving upward.
The closing and pulling mechanism
A with its jaws 17 and 18 is shown in FIGS. 1, 3; 11, 12 and 13. Forks 80 (Fig. 11) are arranged on the shafts 26. Two pairs of levers 81 and 82 are pivotally mounted at 83 and 84. The pivot pins 83 and 84 are carried by the fork 80 and the levers 81 and 82 are surrounded by protective housings 85 and 86 in which are arranged the traction elements formed by the jaws 17 and 18 and also intended to be heated and to ensure the sealing. Two wedges 87 and 88 are housed in shafts 26 and are guided by bearings 89 and 90. A rod 91 pulls wedges 87 and 88 down while compression springs 92 and 93 tend to move them up. .
During the downward movement of the rod 91, the lower parts of the levers 81 and 82 are spaced from each other by the wedges 87 and 88 cooperating with rollers 94 and 95 mounted on these levers by means of pins 96 and 97 This causes a clamping movement of the jaws 17 and 18.
Before the wedges 87 and 88 have completed their downward stroke, the speed with which the rollers 94 and 95 move apart from each other decreases and eventually cancels out, allowing great forces to be produced.
The tensile force exerted on the rod 91 however remains low. The protective casing 86 is movably mounted on the lever 81 of the clamping mechanism, by means of slots. At the center of the protective housing 86, an adjusting bolt 102 abuts against a leaf spring 103 which is supported on either side by cams mounted on the lever 81.
Due to the clamping action exerted by the levers 81 and 82, the protective case 86 moves back and tightens the leaf spring 103.
This tension is adjustable by means of the bolt 102 (fig. 11). The rod 91 (fig. 12) is connected to the arms 106 by means of an adjustment device 151, a fork 152 and a pin 153. The arms 106 are mounted on a shaft 154 which is itself. even rotatably mounted in a support 155. An arm 156 (fig. 1 and 5) is fixed in the middle of this shaft and carries a roller 157 which is fixed to it by a pin 158.
The roller 157 rolls on a guide 159, as the jaws 17 and 18 move up and down. The support 155 is rigidly connected to a support 160 which is slidably mounted along the main shaft 21 and which is driven in a reciprocating motion by a bell cam 162 which is also connected to the shaft. main 21 and which cooperates with a roller 174 carried by the support 160.
The machine also includes a device for centering the packaging material and which is shown in figs. 5 to 10. The packaging material 6 previously printed is provided at intervals P with centering marks 163, 164 (FIG. 8) which are capable of cooperating with a photoelectric cell 165.
The material tube 16 is pulled down by the closing and pulling mechanism A (fig.
1). This downward movement provided by the mechanism A is obtained by means of the lever with two arms 22 (FIG. 1). If the mechanism A moves from a position I to a position II (fig. 8), a centering mark 163 reaches opposite the photocell 165 which then operates a relay 166. At the same time, a contact 168 has been closed, and if the centering mark then comes opposite the photoelectric cell, the relay 166 closes its contact which causes the excitation of an electromagnet 169. Via a linkage 170, 171, a pawl 172 is released from a slideway 173. This slide is connected to the support 160 and to the guide 159 by means of two connecting rods 175 and 176.
The roller 157 presses against the guide 159 and is part of the closing and traction mechanism A. I1 actuates the arm 106 and the rod 91, the wedges 87 or 88 and the levers 81 and 82 so as to open or close the jaws 17 and 18. Given that at the instant considered the pawl 172 no longer locks the slideway 173, the latter is moved under the action of the pressure exerted by the roller 157. This slideway movement 173 is limited by a adjustable stop 177 (see position III in fig. 9). The roller 157 is biased by the spring 92 of the closing and traction mechanism A.
Consequently, this roller exerts a pressure against the guide 159, so that the connecting rods 175 and 176 are forced to pivot about their articulation points 178 and 179. It follows that the slide 173 and the guide 159 move. towards each other and the distance X (fig. 8) increases to the value Y (fig. 9) so that the roller 157 rotates around the pivot axis of the shaft 154. This has the effect of raising the rod 91 so that, by means of the wedge 87 or 88 and the levers 81 and 82, the jaws 17 and 18 are slightly spaced from each other, for example by about 1 mm.
This means that the packaging material will no longer be moved, so that the area of that material that is printed comes to the right place, the material having been moved exactly the interval P.
During this time, the support 160 for the roller 174, which is biased by a spring 180 tending to press the roller 174 against the cylindrical cam 162 mounted on the main shaft 21, is moved rearward by the roller 174. The guide 159 only partially follows this movement because it abuts against a stop 181.
The distance X has now increased to take the value Z (fig. 10) and the jaws 17 and 18 are then completely separated (see position IV in fig. 10). The closing and pulling mechanism A was then moved down a distance Q greater than the distance P.
Because, because of the stop 181, the guide 159 can no longer move with the support 160, the connecting rods 175 and 176 start to pivot about their pivot points 182 and 183. It follows that the slide 173 is moved to the left as seen in fig. 8 to 10, up to a little further than its initial position relative to the support 160. The electro-magnet 169 has been triggered by a cam 167 and the contact 168, so that the pawl 172 can fall on the slide. 173. If the closing and pulling mechanism A is then raised again due to the action of the grooved disc 30 and the lever 22, the cam 167 has rotated enough so that when the mechanism
Has reached its upper position, the support 160 with the slide 173 and the guide 159 return to their position I (FIG. 8).
The pawl 172 can then engage in the notch of the slideway 173 and retain the latter in a fixed position with respect to the support 160. Since the distance Z has then been reduced to the value X by the action of the cam 162, the roller 157 causes the jaws 17 and 18 to close.
In a known machine, the overlapping edges of the longitudinal connector of a tube of heat-sealable material pass between a support and a heated roller. With such an arrangement, the contact between the roller and the packaging material is very brief and the seal obtained is sometimes defective. The embodiment described comprises a device ensuring good sealing for various materials capable of being heat sealed, the sealing pressure exerted on this material being capable of being easily adjusted. This device comprises a pressure member of elongated shape, mounted to move back and forth and which is capable of co-operating with a support for the tube, at the place where the edges of the longitudinal connector overlap, a spring device being intended to exert pressure on the pressure organ.
When sealing the packaging material, it is indeed important not only that it is heated to a suitable temperature, but also that it is subjected to the action of pressure. It is also desirable that this pressure can be readily adapted to various packaging materials which may be used.
In known machines, the sealing pressure acts continuously on the drive mechanism of the sealing device. It causes a lot of wear and tear. In the embodiment described, this wear and these tears are avoided thanks to the fact that it is possible to easily adjust the sealing pressure. In addition, in this embodiment, the drive mechanism of the sealing device is not requested by any pressure during its downward stroke.
In machines of known type, the parts of the tube intended to form bags are centered by advancing each time a little too far the packaging material, beyond a cut line, and then removing this material to 'so that a surface or a centering mark arrives opposite a photocell. This centering is necessary to ensure that a pre-printed portion of the material each time comes to the correct place in the finished bag. This centering operation takes a lot of time and is not particularly exact because the path between the centering place, that is to say the photocell and the place where the bags are cut is rather long. and that the material can be stretched considerably on this course. This stretching can affect the result of the centering operation.
In the embodiment described, the centering operation is direct and therefore more precise.