Machine à cercler les colis à Paide de feuillard
La présente invention concerne une machine à cercler des colis à l'aide de feuillard.
Cette machine comprend un plateau de travail entièrement dégagé sur lequel on pose le colis à cercler, un dispositif servant au débit et au rappel du feuillard en vue d'enserrer le colis à cercler, un dispositif de mise sous tension du feuillard adapté autour de ce colis, un groupe moteur commandant ce dispositif de débit et de rappel et le dispositif de mise sous tension, un dispositif pour l'amenée successive des scellés au poste de sertissage, et un blocoutils monté en ce poste de sertissage pour l'adaptation du scellé sur les brins de feuillard.
Elle est caractérisée en ce qu'elle comporte un frein dynamométrique pour régler la tension avec laquelle le feuillard enserre le colis au moment de la pose du scellé et un accouplement interposé entre le groupe moteur et le dispositif de mise sous tension du feuillard, le tout étant prévu pour que cet accouplement soit débrayé quand une résistance convenable correspondant à une tension déterminée du feuillard s'exerce sur ce dispositif de mise sous tension, et que le frein dynamométrique agisse sur cet accouplement de manière qu'on puisse régler le moment du débrayage en fonction de la tension de serrage désirée du feuillard.
Les dessins annexés représentent un exemple d'exécution de la machine.
La fig. 1 est une vue générale en élévation, avec coupe partielle, du mécanisme de la machine à cercler les colis suivant l'invention.
La fig. 2 est une vue du palier de cette machine, en regardant dans un plan perpendiculaire à celui de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue de détail montrant la seconde pédale de commande de la machine.
La fig. 4 est une vue en coupe à plus grande échelle de la partie du bâti central occupée par la molette et le bloc-outils.
La fig. 5 est une vue en coupe transversale du bâti central montrant le dispositif de commande et le frein dynamométrique.
La fig. 6 est une vue en élévation d'une partie du bâti central, dans la position de repos.
La fig. 7 est une vue de détail montrant les leviers déclenchant le cycle des opérations de sertissage du scellé sur le feuillard.
La fig. 8 est une vue prise dans un plan perpendiculaire à celui de la fig. 7.
La fig. 9 est une vue de détail prise dans un plan parallèle à celui de la fig. 7, mais déporté par rapport à celui-ci.
La fig. 10 est une vue de face du dispositif assurant la pose du scellé sur les brins du feuillard.
La fig. 1 1 est une vue de face du blocoutils.
La fig. 12 en est une vue en coupe transversale par la ligne XII-XII en fig. 11.
La fig. 13 est une vue en élévation de ce bloc-outils montrant le couteau et les poussoirs.
La fig. 14 est une vue en plan de la bande de scellés.
Les fig. 15 à 18 sont des schémas montrant la manière dont le scellé est serti sur les brins de feuillard.
La fig. 19 est une vue en perspective montrant le scellé posé et serti sur le feuillard.
Si l'on se reporte aux dessins, la machine comprend d'une façon générale un bâti 1 surmonté d'un plateau formant table 2 destiné à recevoir le colis à cercler. Dans ce bâti sont montés un dispositif dénommé ici palier, désigné d'une façon générale par la référence 3, un bâti central désigné dans son ensemble par la référence 4, un groupe moteur 5 destiné à l'entraînement des organes mobiles de la machine, une couronne de feuillard 6 débitant une bande métallique ou feuillard 7 et montée dans un logement formé par des flasques 8 entre lesquels sont disposés des galets 9, une couronne de scellés 10 fournissant une bande de scellés 11, telle que montrée sur la fig.
14, munie de perforations médianes 12, cette couronne étant portée par un moyeu tournant sur un porte-couronne 13 solidaire du bâti 1, un bloc-outils interchangeable 14 monté dans le bâti central 4 et destiné à assurer la pose du scellé sur les brins de feuillard à la fin de l'opération de cerclage et un frein dynamométrique 15.
Le palier 3 comprend une poulie motrice 16 calée sur l'arbre 17 et entraînée elle-même à partir de la poulie 18 du groupe moteur par l'intermédiaire de la courroie 19. Cet arbre 17 porte un galet 20 angulairement solidaire d'une denture 21 engrenant avec une denture 22 solidaire d'un second galet 23 porté par un arbre excentrique 24. Le feuillard 7, maintenu par un guide d'entrée 25, passe entre les galets 20 et 23 pour parvenir au guide 26 qui l'achemine jusqu'à la fente du plateau 2, par lequel il sort. Les galets 20 et 23 agissent sur le feuillard 7 entre les guides 25 et 26. L'arbre 24 porte un levier d'arrêt 27 sollicité vers le bas par un ressort 28, vers une position dans laquelle le galet 23 est appliqué contre le galet 20 de manière à enserrer le feuillard 7 et à provoquer son déplacement pendant la marche du moteur 5.
Un levier coudé ou culbuteur 29 peut venir s'engager par son extrémité sous la partie terminale du levier d'arrêt 27, de manière à maintenir les deux galets écartés l'un de l'autre, position qu'ils occupent au moment de la pose du scellé, par exemple. Une tringle de liaison 30 vient attaquer l'autre bras du levier coudé 29. Cette tringle est reliée à une pédale 31 montée sur le bâti 1 de la machine.
Une pression exercée par l'opérateur sur la pédale 31 provoque le basculement du levier coudé 29, dont l'extrémité échappe au levier d'arrêt 27, de sorte que le galet 23 est appliqué contre la périphérie du galet 20, en enserrant le feuillard. L'actionnement de la pédale 31 ferme également un contacteur (non représenté), qui déclenche la marche dans un sens du moteur 5. Les galets 20 et 23 sont alors entraînés en rotation d'une manière aisément visible sur la fig. 1, et le feuillard 7 est débité en direction du plateau 2. L'opérateur maintient le pied sur la pédale 31 tant que du feuillard doit être débité. Quand il enlève son pied, l'alimentation en feuillard cesse puisque le moteur 5 s'arrête. L'axe excentrique 24 porte également un levier de soulèvement 32 dont la partie terminale prend appui sur une came 33 calée sur un arbre 34, dont le rôle sera expliqué plus loin.
Au début du cerclage du colis, l'opérateur pose ce colis sur le plateau 2 comme montré sur la fig. 1. Il commande ensuite le débit du feuillard comme indiqué précédemment. Il saisit alors à la main l'extrémité du feuillard 7, forme une boucle autour du colis, et engage l'extrémité libre de ce feuillard dans la fente du plateau 2, sous le grain 35, comme visible sur la fig. 5. Pour serrer le feuillard autour du colis, il suffit alors de provoquer le rappel du feuillard 7 vers l'arrière. Il est prévu à cet effet sur le bâti 1 de la machine une seconde pédale 36 actionnant un contacteur (non représenté) destiné à assurer la marche en sens inverse du moteur 5. I1 en résulte un entraînement en sens inverse des galets 20 et 23, de manière à entraîner le feuillard vers l'arrière.
Ce mouvement de rappel se poursuit jusqu'au moment où le levier 32 est soulevé positivement par la came 33 de l'arbre 34, de manière à écarter le galet 23 du galet 20, le levier basculant 29 venant alors s'enclencher automatiquement sous l'extrémité du levier 27, qui a ainsi été soulevé positivement, en vue de ramener le palier 3 dans la condition qu'il occupait avant la commande du débit du feuillard au début de l'opération de cerclage.
Le bâti central 4, montré en détail sur la fig. 5, comprend une poulie motrice 37, entraînée en rotation à partir du groupe moteur 5 par l'intermédiaire d'une poulie 38 et d'une courroie 39. Cette poulie 37 est montée folle sur un moyeu 40 angulairement solidaire d'un rochet 41 avec lequel coopère un cliquet 42 porté par la joue de la poulie 37, de manière à assurer l'entraînement du moyeu 40 pour un sens de rotation de la poulie 37, tandis que celle-ci tourne folle dans l'autre sens. L'entraîné nement positif du moyeu 40 n'est assuré à partir du groupe moteur 5 que si ce groupe tourne dans le sens correspondant au rappel du feuillard 7 vers l'arrière après formation de la boucle autour du colis, comme indiqué précédemment.
Le moyeu 40 tourne fou sur le porte-clavette 43 et transmet sa rotation, par un pignon 44, à un second pignon 45 angulairement solidaire d'un plateau entraîneur 46 calé sur un arbre coulissant 47 et coopérant avec un plateau à rampes 48 solidaire d'un manchon portant un pignon 49 qui engrène avec un pignon 50 calé sur un arbre excentré 5 ; portant une molette 52, comme montré sur la fig. 5. L'arbre excentré 51 est tourillonné dans le bâti central 4. La molette 52 est ainsi entraînée normalement en rotation quand le moteur 5 tourne dans le sens convenable, et elle vient attaquer alors le brin inférieur du feuillard 7, dont les deux brins sont superposés dans l'intervalle ménagé entre la molette 52 et le grain 35 (fig. 5) après la formation de la boucle autour du colis.
Ce grain 35 est porté par des plaquettes 53 délimitant la fente d'introduction du brin de feuillard dans le plateau 2 de la machine.
L'arbre coulissant 47 porte une butée 54 avec laquelle coopère une fourchette 55 solidaire d'un levier de frein 56 porté par l'arbre 34. Quand le levier 56 occupe la position montrée en traits pleins sur la fig. 5, l'entraînement est assuré entre les plateaux 46, 48. Ce levier 56 est associé par son extrémité libre avec la chape 57 d'une tige 58 d'un piston 59 monté à coulissement dans le cylindre ou corps 15 du frein de la machine. La position en traits pleins du levier 56 correspond à la position basse du piston 59. Quand ce piston s'élève dans ce cylindre, le levier 56 pivote vers le haut pour venir occuper la position montrée en pointillé sur la fig. 5. Ce mouvement résulte du coulissement de l'arbre 47 vers la gauche jusqu'à amener hors de prise les plateaux 46, 48. Vers la fin de ce mouvement, aucun entraînement de la molette 52 ne se produit plus.
La pédale 36 commandant la mise en marche du moteur 5 dans le sens correspondant au rappel du feuillard est conjuguée à une tringle 60 qui, lorsqu'on appuie sur cette pédale, provoque le retrait d'un levier de retenue 61 (fig. 7) monté sur un axe 62 et dont le bec 63 est engagé contre un cran d'arrêt 64 d'un secteur 65 monté à pivotement sur le bâti central 4 par un axe 66 et portant un contrepoids 67 tendant à provoquer son basculement.
Le retrait de ce bec 63 permet au secteur 65 de basculer partiellement, de sorte que son cran d'arrêt vient s'appliquer alors contre un bossage 68 du levier 56. Sur le secteur 65 est articulée une biellette de liaison 69 articulée par son autre extrémité sur un levier 70 cla- veté sur l'arbre excentré 51 et dont le mouvement commande le déplacement angulaire de cet arbre 51 et, par suite, le degré d'application de la molette 52 contre le brin inférieur du feuillard 7. Quand le secteur 65 a basculé d'un pas, comme indiqué précédemment, son cran d'arrêt 64 venant s'appliquer contre le bossage 68 du levier 56, la molette 52 est appliquée avec une force relativement réduite contre le brin inférieur du feuillard 7.
Au moment considéré, le moteur 5 tourne dans le sens assurant le rappel du feuillard, puisque l'opérateur a appuyé sur la pédale de rappel 36, ce qui a déverrouillé le secteur 65 en provoquant un léger déplacement de la molette 52 vers le feuillard au début du rappel de celui-ci vers l'arrière. La molette 52 coopère alors avec les galets 20 et 23, mais le mouvement du feuillard 7 est plus rapide que le mouvement angulaire de la molette 52. Le brin supérieur du feuillard, qui est celui engagé par l'opérateur dans la fente du plateau 2 après formation de la boucle autour du colis, est maintenu immobile par le grain 35. Ce mouvement de rappel du feuillard se produit jusqu'au moment où ce feuillard vient enserrer le colis avec une force réduite.
Quand le feuillard enserre le colis, son mouvement de rappel est fortement ralenti. Il en résulte une résistance qui est exercée sur la molette 52 en contact avec le brin inférieur du feuillard 7. Le couple résistant est transmis au plateau 48 que vient attaquer le plateau entraîneur 46, de sorte que les rampes du plateau 46 glissent sur celles du plateau 48 en provoquant le coulissement vers la gauche de l'arbre 47 jusqu'au moment du débrayage complet entre les deux plateaux.
Pendant ce coulissement vers la gauche de l'arbre 47, la butée 54 attaquant la fourchette 55 provoque le basculement du levier 56 vers le haut et le déplacement angulaire de l'arbre 34. Le mouvement du levier 56 est ralenti par le frein 15, dont le rôle sera expliqué en détail plus loin.
Au cours de son mouvement angulaire, l'arbre 34 provoque tout d'abord par sa came 33 l'actionnement du levier de soulèvement 32, qui écarte l'un de l'autre les galets 20 et 23.
Pendant le basculement du levier 56 vers le haut, le bossage 68 de ce levier 56 échappe au cran d'arrêt 64 du secteur 65. Ce secteur 65 bascule alors d'un second pas sous l'effet du contrepoids 67 et ce mouvement est transmis par la biellette 69 au levier 70, qui assure ainsi l'application avec force de la molette 52 contre le brin inférieur du feuillard 7. Cette application avec force de la molette 52 provoque le serrage du feuillard autour du colis, avec une force réglable, comme indiqué plus loin.
Vers la fin du basculement vers le haut du levier 56, le bossage 71 de ce levier vient reposer sur la périphérie du secteur 65. A ce moment, les plateaux 46 et 48 s'écartent l'un de l'autre d'une distance suffisante pour que tout entraînement de la molette 52 soit interrompu, les brins du feuillard étant simplement maintenus dans la position dans laquelle ils se trouvent. L'arbre 34 porte également une came 72 qui, vers la fin du basculement du levier 56, provoque le coulissement d'une tringle-poussoir 73 guidée dans des galets 74 (fig. 7) et déplacée vers la gauche en regardant cette fig. 7 malgré la sollicitation d'un ressort de rappel 75. Comme visible sur les fig. 5 et 10, cette tringle-poussoir 73 porte à son extrémité un doigt 76 engagé normalement devant un levier 77 de manoeuvre de la clavette 78.
Le mode de montage de cette partie du dispositif est montré clairement sur la fig. 10.
Le levier 77 est soumis à la sollicitation d'un ressort 79a attaquant ce levier 77 et une partie du porte-clavette 43 et qui, lorsque le levier 77 est libéré par suite du retrait du doigt 76 sous la commande de la tringle 73, provoque le déplacement de la clavette en demi-lune 78, en rendant ainsi le porte-clavette 43 angulaire- ment solidaire du moyeu 40. Ce porte-clavette 43 est ainsi entraîné en rotation et effectue une révolution. A la fin de cette révolution, le levier 77 vient buter contre le doigt 76, qui a été ramené dans sa position initiale étant donné que l'ergot de la came 72 a alors échappé à l'extrémité de la tringle 73 et que celle-ci a été rappelée vers l'arrière par son ressort 75. La clavette 78 est alors rappelée également dans sa position initiale, ce qui assure la désolidarisation du porte-clavette 43 et du moyeu 40.
On remarquera à l'examen de la fig. 10 qu'il est prévu des butées 79 limitant le déplacement angulaire du levier 77 à l'amplitude convenable.
Le porte-clavette 43 est calé sur un arbre vilebrequin 80 qui est ainsi entraîné angulairement de manière à effectuer une révolution, en vue de réaliser la pose du scellé sur les brins de feuillard comme indiqué plus loin.
L'arbre vilebrequin 80 porte une came 81 (fig. 5 et 6) avec la périphérie de laquelle coopère un cliquet de retenue 82 maintenant cet arbre dans la position angulaire convenable avant chaque révolution. Le profil de la came 81 vient attaquer un galet 83 porté par un bras d'amenée 84 monté à pivotement autour d'un axe 85 et sollicité élastiquement vers la position représentée en traits pleins sur la fig. 6 par un ressort 86. Ce bras d'amenée 84 porte à son extrémité libre une lamelle 87 munie d'un ergot 88 destiné à s'engager dans les perforations médianes 12 de la bande de scellés 11. Dans la position montrée en traits pleins sur la fig. 6, le bras d'amenée 84 a déplacé un scellé jusque sur le bloc-outils 14 afin d'assurer le sertissage.
Pendant la rotation de l'arbre vilebrequin 80 et au cours des opérations de sertissage expliquées ci-après, le bras 84 est déplacé positivement vers la gauche (en regardant la fig. 6) par la came 81, de manière à venir occuper la position représentée en pointillé. L'ergot 88 est alors placé contre la bande de scellés 1 1 au delà de la perforation médiane suivante 12. Une fois le cerclage du colis terminé, le ressort 86 ramène le bras 84 dans la position montrée en traits pleins, l'ergot venant s'engager dans la perforation du scellé suivant pour amener ce scellé sur le bloc-outils 14. On notera à l'examen de la fig. 6 que la bande de scellés 11 est guidée par un guide 89, afin de se présenter juste au-dessus du bras d'amenée 84.
Le sertissage du scellé est assuré par le bloc-outils 14, représenté sur les fig. 1 1 à 13 et fixé de façon interchangeable sur la machine par des broches 90. Comme visible sur ces figures, l'arbre vilebrequin porte une bielle 91 qui vient attaquer l'axe 92 d'une crosse 93 montée à coulissement dans le bloc-outils 14.
Sur un axe 94 de cette crosse 93 sont articulées deux biellettes 95 articulées par leur autre extrémité sur des mâchoires 96 pouvant coulisser par des talons dans des rainures 97 du bloc-outils 14. Ces mâchoires 96 sont reliées par des axes 98 à une enclume 99 et elles portent à leur extrémité des becs 100 assurant le sertissage, comme expliqué plus loin. L'axe 94 de la crosse 93 sert également au montage de deux poussoirs 101 guidés par les rainures 97, mais pouvant échapper latéralement audessus de ces rainures, dans des logements 102. Ces poussoirs attaquent normalement le talon 103 d'un couteau 104 présentant des trous allongés dans lesquels coulissent les axes 98.
Comme visible sur la fig. 12, la partie avant du bloc-outils 14 reçoit un support de contre-lame 105, une contre-lame intermédiaire 106 et une contre-lame supérieure 107, laquelle vient se placer sous les plaquettes 53.
Le brin inférieur du feuillard 7 est engagé entre les contre-lames 106 et 107, le brin supérieur ayant servi à former la boucle est introduit entre la plaquette 53 et la contre-lame supérieure 107, et le scellé pénètre dans le blocoutils entre le support 105 et la contre-lame 106. Ces contre-lames et le support associé sont maintenus dans le bloc-outils par une lame-ressort 108.
Pendant une révolution de l'arbre vilebrequin 80, l'équipage mobile du bloc-outils 14 va effectuer un mouvement alternatif pour revenir chaque fois à la position inférieure. Au début du déplacement, la crosse 93 fait monter à la fois les biellettes 95 et les poussoirs 101.
Le tranchant 109 du couteau 104 se trouve placé, au début de l'opération, sous la bande de scellés. Au cours de ce déplacement vers le haut, le couteau vient sectionner successivement la bande de scellés 11, puis le brin inférieur du feuillard 7. Le mouvement vers le haut du couteau 104 s'arrête alors, les poussoirs 101 échappant par les logements 102.
Au cours de ce déplacement, les mâchoires 96, qui occupaient initialement la position montrée sur la fig. 15, sont poussées vers le haut.
Les talons de ces mâchoires sont guidés dans les rainures 97, et les becs 100 viennent tout d'abord plier les parties latérales du scellé, comme montré sur la fig. 16. Au moment où les rainures 97 cessent, les mâchoires 96 ne sont plus maintenues et, sous l'effet des poussées obliques exercées par les biellettes 95, ces mâchoires 96 se rabattent vers l'intérieur, comme montré sur la fig. 17, par pivotement sur leurs axes 98. Les becs des mâchoires 96 viennent ensuite se rejoindre sensiblement au niveau de la partie en forme de V de l'enclume 99, pour terminer le sertissage comme montré sur la fig. 18. Les bords marginaux de l'enclume 99 viennent attaquer les bords du scellé 11 afin de réaliser le sertissage montré en perspective sur la fig. 19.
L'arbre vilebrequin 80 porte également une came de relevage 110 qui, vers la fin des opérations de sertissage, vient attaquer un galet 111 porté par le levier 70. Le profil de cette came 110 est étudié de manière à provoquer le déplacement angulaire dans le sens horaire du levier 70 (en regardant la fig. 6). Ce mouvement est alors transmis par la biellette de liaison 69 au secteur 65, qui est rappelé dans sa position initiale, le bec- 63 du levier de retenue 61 venant s'engager contre le cran d'arrêt 64 du secteur 65 pour le maintenir de nouveau dans la position montrée en traits pleins sur la fig. 6. Tous les autres organes de la machine reprennent également la position qu'ils occupaient au début d'un cycle de travail.
Le frein dynamométrique associé à la machine et permettant de régler la tension de serrage du feuillard fonctionne de la manière suivante : comme montré notamment sur la fig.
1, le corps 15 du frein comporte un cylindre et un canal 112 faisant communiquer les chambres du cylindre ménagées de part et d'autre du piston 59 par une lumière 113 et un ajutage 114 dont la section de passage est réglée au moyen d'un pointeau 115 commandé de
I'extérieur de la machine par une tige 116 et un volant 117. Un obturateur 118 est mobile entre le piston 59 et une butée 119 portée par la tige de piston 58. Cet obturateur 118 coopère avec des lumières 120 ménagées dans le piston. Quand une résistance s'exerce sur la molette 52 comme indiqué précédemment, de sorte que l'arbre 47 tend à se déplacer vers la gauche (en regardant la fig. 5) en vue de provoquer le soulèvement du levier 56, le frein s'oppose partiellement à ce mouvement du levier 56. Le cylindre et le canal de communication 112 sont remplis d'un fluide, constitué avantageusement par un pétrole huileux.
Quand le piston 59 tend à se déplacer rapidement vers le haut, I'obturateur 118 s'applique sur les lumières 120, et le liquide présent audessus du piston doit rejoindre la chambre ménagée sous sa face inférieure par le canal 112 et l'ajutage 114. La résistance opposée au déplacement de l'arbre 47 par le piston est donc fonction du réglage de cet ajutage 114. Par contre, le mouvement du piston vers le bas est facilité par le soulèvement de l'obturateur 118.
On voit donc que le réglage de l'ajutage 114 permet de régler la résistance opposée par le piston ou le frein au déplacement de l'arbre 47 et, par suite, au débrayage des plateaux 46, 48. L'entraînement du feuillard par la molette 52 et, par suite, le degré de serrage du colis lors du cerclage seront donc fonction de cette résistance et, par suite, du réglage du - frein dynamométrique. En réglant la section de l'ajutage 114 à partir du volant 117, on peut effectuer à volonté le cerclage de colis en carton mince ou de caissettes, avec le degré de serrage chaque fois nécessaire.
Le but du frein ainsi prévu est donc de régler le moment du débrayage des plateaux 46 et 48 et, par suite, la force de serrage à laquelle la résistance exercée par le feuillard sur la molette 52 présente sous forme d'un couple résistant sur le plateau 48, dépasse la résistance au déplacement exercée par le frein 15.
Le fonctionnement d'ensemble de la machine se comprend aisément à la lecture de la description qui précède.
Après avoir posé le colis à cercler sur le plateau 2 de la machine, l'opérateur, qui a réglé au préalable la section de l'ajutage 114 au moyen du volant 117 en fonction de la nature de ce colis, appuie sur la pédale 31 commandant le débit du feuillard par les galets 20 et 23. I1 saisit alors à la main le feuillard débité et engage son extrémité libre sous la plaquette 53 du bloc-outils, cette extrémité formant le brin supérieur du feuillard, superposé à un brin inférieur et à un scellé mis en place par le bras d'amenée 84. L'opérateur, qui a lâché la pédale 31 dès qu'une longueur de feuillard suffisante a été débitée, appuie alors sur la pédale de rappel 36, qui assure la rotation en sens inverse du moteur 5.
Les galets 20 et 23 rappellent alors le feuillard vers l'arrière pour enserrer le colis, tandis que les autres organes de la machine sont également entraînés maintenant par l'encliquetage 41, 42.
La pression exercée sur la pédale 36 a fait échapper le bec 63 du cran 64 du secteur 65, qui bascule alors d'un premier pas sous l'effet du contrepoids 67. La molette 52 est ainsi appliquée légèrement contre le feuillard. Dès que la tension de ce feuillard augmente, le plateau 46 tend à s'écarter du plateau 48, le bras 56 est soulevé légèrement et le secteur 65 libéré bascule d'un second pas, le bras de levier actif du contrepoids 67 étant ainsi notablement augmenté, de sorte que la molette 52 est appliquée fortement contre le brin inférieur du feuillard. Les galets 20 et 23 sont écartés l'un de l'autre, et la mise sous tension du feuillard est assurée simplement par la molette 52, le brin supérieur étant maintenu en place par le grain 35.
Quand le degré de serrage désiré a été atteint, les plateaux 46 et 48 sont débrayés, le levier 56 est soulevé complètement, et l'arbre vilebrequin effectue alors une révolution pour assurer le sertissage du scellé sur les brins de feuillard, comme indiqué précédemment. Les cames de l'arbre 80 assurent l'amenée des scellés 11 et le rappel de la molette 52 à l'écart du feuillard, ainsi que le relevage du contrepoids 67, de sorte que la machine est prête pour une nouvelle opération.
Des modifications peuvent être apportées à l'exemple d'exécution décrit. Ainsi, bien que les commandes soient assurées ici par des moyens mécaniques, elles pourraient être transmises aux différentes parties de la machine par des moyens électriques, pneumatiques, hydrauliques ou de tout autre type désiré. De même, l'encliquetage commandant l'entraînement du dispositif central dans un seul sens de rotation du moteur 5 pourrait être conjugué si désiré au palier 3.
Parcel strapping machine using strapping
The present invention relates to a machine for strapping packages using strap.
This machine comprises a fully cleared work platform on which the package to be strapped is placed, a device serving to flow and return the strap in order to clamp the package to be strapped, a device for tensioning the strap adapted around this package, a motor unit controlling this flow and return device and the tensioning device, a device for the successive delivery of the seals to the crimping station, and a tool block mounted in this crimping station for the adaptation of the seal on the strip strands.
It is characterized in that it comprises a dynamometric brake to adjust the tension with which the strip grips the package when the seal is placed and a coupling interposed between the motor unit and the device for tensioning the strip, all of this. being provided so that this coupling is disengaged when a suitable resistance corresponding to a determined tension of the strip is exerted on this tensioning device, and that the dynamometric brake acts on this coupling so that the moment of disengagement can be adjusted depending on the desired clamping tension of the strap.
The accompanying drawings show an exemplary embodiment of the machine.
Fig. 1 is a general elevational view, with partial section, of the mechanism of the package strapping machine according to the invention.
Fig. 2 is a view of the bearing of this machine, looking in a plane perpendicular to that of FIG. 1.
Fig. 3 is a detail view showing the second control pedal of the machine.
Fig. 4 is a sectional view on a larger scale of the part of the central frame occupied by the wheel and the tool block.
Fig. 5 is a cross-sectional view of the central frame showing the control device and the dynamometric brake.
Fig. 6 is an elevational view of part of the central frame, in the rest position.
Fig. 7 is a detail view showing the levers triggering the cycle of the operations for crimping the seal on the strip.
Fig. 8 is a view taken in a plane perpendicular to that of FIG. 7.
Fig. 9 is a detail view taken in a plane parallel to that of FIG. 7, but deported in relation to it.
Fig. 10 is a front view of the device ensuring the placement of the seal on the strands of the strip.
Fig. January 1 is a front view of the tool block.
Fig. 12 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII in FIG. 11.
Fig. 13 is an elevational view of this tool set showing the knife and pushers.
Fig. 14 is a plan view of the seal strip.
Figs. 15 to 18 are diagrams showing the way in which the seal is crimped onto the strip strands.
Fig. 19 is a perspective view showing the seal placed and crimped on the strip.
If one refers to the drawings, the machine generally comprises a frame 1 surmounted by a plate forming a table 2 intended to receive the package to be strapped. In this frame are mounted a device referred to here as a bearing, generally designated by the reference 3, a central frame designated as a whole by the reference 4, a motor unit 5 intended for driving the moving parts of the machine, a ring of strip 6 delivering a metal strip or strip 7 and mounted in a housing formed by flanges 8 between which are arranged rollers 9, a ring of seals 10 providing a strip of seals 11, as shown in FIG.
14, provided with median perforations 12, this crown being carried by a hub rotating on a crown holder 13 integral with the frame 1, an interchangeable tool block 14 mounted in the central frame 4 and intended to ensure the fitting of the seal on the strands strap at the end of the strapping operation and a dynamometric brake 15.
The bearing 3 comprises a drive pulley 16 wedged on the shaft 17 and itself driven from the pulley 18 of the motor unit via the belt 19. This shaft 17 carries a roller 20 angularly secured to a toothing 21 meshing with a set of teeth 22 integral with a second roller 23 carried by an eccentric shaft 24. The strip 7, held by an input guide 25, passes between the rollers 20 and 23 to reach the guide 26 which carries it to 'to the slot of the tray 2, through which it comes out. The rollers 20 and 23 act on the strip 7 between the guides 25 and 26. The shaft 24 carries a stop lever 27 urged downwards by a spring 28, towards a position in which the roller 23 is pressed against the roller. 20 so as to grip the strip 7 and cause it to move while the engine 5 is running.
An angled lever or rocker arm 29 can come into engagement by its end under the end part of the stop lever 27, so as to keep the two rollers spaced apart from each other, the position they occupy at the time of sealing, for example. A connecting rod 30 engages the other arm of the bent lever 29. This rod is connected to a pedal 31 mounted on the frame 1 of the machine.
A pressure exerted by the operator on the pedal 31 causes the tilting of the angled lever 29, the end of which escapes the stop lever 27, so that the roller 23 is applied against the periphery of the roller 20, gripping the strip . The actuation of the pedal 31 also closes a contactor (not shown), which triggers operation in one direction of the motor 5. The rollers 20 and 23 are then driven in rotation in a manner easily visible in FIG. 1, and the strip 7 is debited in the direction of the plate 2. The operator keeps his foot on the pedal 31 as long as the strip has to be debited. When he takes off his foot, the strip feed ceases since the motor 5 stops. The eccentric axis 24 also carries a lifting lever 32, the end part of which bears on a cam 33 wedged on a shaft 34, the role of which will be explained below.
At the start of the strapping of the package, the operator places this package on the platform 2 as shown in FIG. 1. It then controls the flow rate of the strip as indicated above. He then grasps the end of the strip 7 by hand, forms a loop around the package, and engages the free end of this strip in the slot in the plate 2, under the grain 35, as visible in FIG. 5. To tighten the strap around the package, it is then sufficient to cause the strap 7 to return to the rear. There is provided for this purpose on the frame 1 of the machine a second pedal 36 actuating a switch (not shown) intended to ensure the reverse direction of the motor 5. This results in a drive in the opposite direction of the rollers 20 and 23, so as to drive the strip backwards.
This return movement continues until the moment when the lever 32 is positively raised by the cam 33 of the shaft 34, so as to move the roller 23 away from the roller 20, the rocking lever 29 then automatically engaging under the 'end of lever 27, which has thus been positively lifted, with a view to returning the bearing 3 to the condition it occupied before the control of the flow rate of the strip at the start of the strapping operation.
The central frame 4, shown in detail in FIG. 5, comprises a driving pulley 37, driven in rotation from the motor unit 5 by means of a pulley 38 and a belt 39. This pulley 37 is mounted loose on a hub 40 angularly secured to a ratchet 41 with which cooperates a pawl 42 carried by the cheek of the pulley 37, so as to ensure the drive of the hub 40 for one direction of rotation of the pulley 37, while the latter rotates idle in the other direction. The positive drive of the hub 40 is only ensured from the motor group 5 if this group turns in the direction corresponding to the return of the strip 7 to the rear after forming the loop around the package, as indicated above.
The hub 40 turns idle on the key holder 43 and transmits its rotation, by a pinion 44, to a second pinion 45 angularly secured to a drive plate 46 wedged on a sliding shaft 47 and cooperating with a ramp plate 48 integral with a sleeve carrying a pinion 49 which meshes with a pinion 50 wedged on an eccentric shaft 5; carrying a wheel 52, as shown in fig. 5. The eccentric shaft 51 is journaled in the central frame 4. The wheel 52 is thus normally driven in rotation when the motor 5 turns in the correct direction, and it then comes to attack the lower strand of the strip 7, of which the two strands are superimposed in the gap between the wheel 52 and the grain 35 (Fig. 5) after the formation of the loop around the package.
This grain 35 is carried by plates 53 delimiting the slot for introducing the strip of strip into the plate 2 of the machine.
The sliding shaft 47 carries a stop 54 with which cooperates a fork 55 integral with a brake lever 56 carried by the shaft 34. When the lever 56 occupies the position shown in solid lines in FIG. 5, the drive is provided between the plates 46, 48. This lever 56 is associated by its free end with the yoke 57 of a rod 58 of a piston 59 slidably mounted in the cylinder or body 15 of the brake of the machine. The position in solid lines of the lever 56 corresponds to the low position of the piston 59. When this piston rises in this cylinder, the lever 56 pivots upwards to come to occupy the position shown in dotted lines in FIG. 5. This movement results from the sliding of the shaft 47 to the left until the plates 46, 48 are out of engagement. Towards the end of this movement, no drive of the wheel 52 takes place.
The pedal 36 controlling the starting of the motor 5 in the direction corresponding to the return of the strip is combined with a rod 60 which, when this pedal is pressed, causes the withdrawal of a retaining lever 61 (fig. 7). mounted on a pin 62 and the spout 63 of which is engaged against a detent 64 of a sector 65 pivotally mounted on the central frame 4 by a pin 66 and carrying a counterweight 67 tending to cause it to tilt.
The withdrawal of this beak 63 allows the sector 65 to partially tilt, so that its stopper then comes to rest against a boss 68 of the lever 56. On the sector 65 is articulated a connecting rod 69 articulated by its other end on a lever 70 keyed to the eccentric shaft 51 and whose movement controls the angular displacement of this shaft 51 and, consequently, the degree of application of the wheel 52 against the lower strand of the strip 7. When the sector 65 has tilted one step, as indicated above, its stop catch 64 coming to rest against the boss 68 of the lever 56, the wheel 52 is applied with a relatively reduced force against the lower strand of the strip 7.
At the time considered, the motor 5 rotates in the direction ensuring the return of the strip, since the operator pressed the return pedal 36, which unlocked the sector 65 by causing a slight displacement of the wheel 52 towards the strip at the beginning of the recall of it backwards. The wheel 52 then cooperates with the rollers 20 and 23, but the movement of the strip 7 is faster than the angular movement of the wheel 52. The upper strand of the strip, which is that engaged by the operator in the slot of the plate 2 after forming the loop around the package, is held stationary by the grain 35. This return movement of the strip occurs until the strip grips the package with reduced force.
When the strip grips the package, its return movement is greatly slowed down. This results in a resistance which is exerted on the wheel 52 in contact with the lower strand of the strip 7. The resistive torque is transmitted to the plate 48 which comes to attack the drive plate 46, so that the ramps of the plate 46 slide on those of the plate 48 by causing the shaft 47 to slide to the left until the moment of complete disengagement between the two plates.
During this sliding to the left of the shaft 47, the stop 54 attacking the fork 55 causes the lever 56 to tilt upwards and the angular displacement of the shaft 34. The movement of the lever 56 is slowed down by the brake 15, whose role will be explained in detail later.
During its angular movement, the shaft 34 first of all causes by its cam 33 the actuation of the lifting lever 32, which moves the rollers 20 and 23 apart from one another.
During the tilting of the lever 56 upwards, the boss 68 of this lever 56 escapes the detent 64 of the sector 65. This sector 65 then switches by a second step under the effect of the counterweight 67 and this movement is transmitted. by the rod 69 to the lever 70, which thus ensures the forceful application of the wheel 52 against the lower strand of the strip 7. This forceful application of the wheel 52 causes the strip to be clamped around the package, with an adjustable force, as discussed below.
Towards the end of the upward tilting of the lever 56, the boss 71 of this lever comes to rest on the periphery of the sector 65. At this moment, the plates 46 and 48 move away from each other by a distance. sufficient for any drive of the wheel 52 to be interrupted, the strands of the strip simply being held in the position in which they are. The shaft 34 also carries a cam 72 which, towards the end of the tilting of the lever 56, causes the sliding of a push rod 73 guided in rollers 74 (fig. 7) and moved to the left, looking at this fig. 7 despite the biasing of a return spring 75. As can be seen in FIGS. 5 and 10, this push rod 73 carries at its end a finger 76 normally engaged in front of a lever 77 for operating the key 78.
The method of mounting this part of the device is clearly shown in fig. 10.
The lever 77 is subjected to the biasing of a spring 79a attacking this lever 77 and a part of the key holder 43 and which, when the lever 77 is released following the withdrawal of the finger 76 under the control of the rod 73, causes the displacement of the half-moon key 78, thus making the key holder 43 angularly integral with the hub 40. This key holder 43 is thus driven in rotation and performs one revolution. At the end of this revolution, the lever 77 abuts against the finger 76, which has been returned to its initial position since the lug of the cam 72 has then escaped from the end of the rod 73 and that the latter ci has been returned to the rear by its spring 75. The key 78 is then also returned to its initial position, which ensures the separation of the key holder 43 and the hub 40.
It will be noted on examination of FIG. 10 that stops 79 are provided limiting the angular displacement of the lever 77 to the appropriate amplitude.
The key holder 43 is wedged on a crankshaft 80 which is thus driven angularly so as to effect one revolution, with a view to carrying out the fitting of the seal on the strip strands as indicated below.
The crankshaft 80 carries a cam 81 (FIGS. 5 and 6) with the periphery of which cooperates a retaining pawl 82 maintaining this shaft in the suitable angular position before each revolution. The profile of the cam 81 engages a roller 83 carried by a feed arm 84 mounted to pivot about an axis 85 and resiliently biased towards the position shown in solid lines in FIG. 6 by a spring 86. This feed arm 84 carries at its free end a strip 87 provided with a lug 88 intended to engage in the median perforations 12 of the seal strip 11. In the position shown in solid lines in fig. 6, the feed arm 84 has moved a seal onto the tool block 14 to ensure the crimping.
During the rotation of the crankshaft 80 and during the crimping operations explained below, the arm 84 is moved positively to the left (looking at fig. 6) by the cam 81, so as to come to occupy the position. shown in dotted lines. The lug 88 is then placed against the strip of seals 1 1 beyond the following median perforation 12. Once the strapping of the package is complete, the spring 86 brings the arm 84 back to the position shown in solid lines, the lug coming from engage in the perforation of the next seal to bring this seal on the tool block 14. It will be noted on examination of FIG. 6 that the strip of seals 11 is guided by a guide 89, so as to present itself just above the feed arm 84.
The crimping of the seal is ensured by the tool block 14, shown in FIGS. 1 1 to 13 and fixed interchangeably on the machine by pins 90. As visible in these figures, the crankshaft carries a connecting rod 91 which attacks the axis 92 of a stick 93 slidably mounted in the block. tools 14.
On an axis 94 of this stick 93 are articulated two rods 95 articulated by their other end on jaws 96 which can slide by heels in grooves 97 of the tool block 14. These jaws 96 are connected by axes 98 to an anvil 99 and they carry at their end nozzles 100 ensuring the crimping, as explained below. The axis 94 of the butt 93 is also used for mounting two pushers 101 guided by the grooves 97, but able to escape laterally above these grooves, into housings 102. These pushers normally attack the heel 103 of a knife 104 having elongated holes in which the pins slide 98.
As seen in fig. 12, the front part of the tool block 14 receives a counter blade support 105, an intermediate counter blade 106 and an upper counter blade 107, which is placed under the inserts 53.
The lower strand of the strip 7 is engaged between the counterblades 106 and 107, the upper strand having served to form the loop is introduced between the plate 53 and the upper counterblade 107, and the seal enters the tool block between the support 105 and the counter blade 106. These counter blades and the associated support are held in the tool block by a leaf spring 108.
During one revolution of the crankshaft 80, the mobile assembly of the tool block 14 will perform a reciprocating movement to return each time to the lower position. At the start of the movement, the stick 93 raises both the rods 95 and the pushers 101.
The cutting edge 109 of the knife 104 is placed, at the start of the operation, under the strip of seals. During this upward movement, the knife successively cuts the strip of seals 11, then the lower strand of the strip 7. The upward movement of the knife 104 then stops, the pushers 101 escaping through the housings 102.
During this movement, the jaws 96, which initially occupied the position shown in FIG. 15, are pushed upwards.
The heels of these jaws are guided in the grooves 97, and the jaws 100 first of all bend the lateral parts of the seal, as shown in FIG. 16. When the grooves 97 cease, the jaws 96 are no longer held and, under the effect of the oblique thrusts exerted by the rods 95, these jaws 96 are folded inward, as shown in FIG. 17, by pivoting on their axes 98. The jaws of the jaws 96 then come together substantially at the level of the V-shaped part of the anvil 99, to complete the crimping as shown in FIG. 18. The marginal edges of the anvil 99 come into contact with the edges of the seal 11 in order to achieve the crimping shown in perspective in FIG. 19.
The crankshaft 80 also carries a lifting cam 110 which, towards the end of the crimping operations, engages a roller 111 carried by the lever 70. The profile of this cam 110 is designed so as to cause the angular displacement in the clockwise of lever 70 (looking at fig. 6). This movement is then transmitted by the connecting rod 69 to the sector 65, which is returned to its initial position, the beak 63 of the retaining lever 61 coming to engage against the stop catch 64 of the sector 65 to keep it in place. again in the position shown in solid lines in fig. 6. All the other parts of the machine also return to the position they occupied at the start of a work cycle.
The dynamometric brake associated with the machine and making it possible to adjust the clamping tension of the strap operates as follows: as shown in particular in FIG.
1, the body 15 of the brake comprises a cylinder and a channel 112 communicating the cylinder chambers formed on either side of the piston 59 by a slot 113 and a nozzle 114, the passage section of which is adjusted by means of a needle 115 controlled from
The exterior of the machine by a rod 116 and a flywheel 117. A shutter 118 is movable between the piston 59 and a stop 119 carried by the piston rod 58. This shutter 118 cooperates with slots 120 formed in the piston. When a resistance is exerted on the thumbwheel 52 as indicated previously, so that the shaft 47 tends to move to the left (looking at fig. 5) in order to cause the lifting of the lever 56, the brake is activated. partially opposes this movement of the lever 56. The cylinder and the communication channel 112 are filled with a fluid, advantageously constituted by an oily petroleum.
When the piston 59 tends to move rapidly upwards, the shutter 118 is applied to the ports 120, and the liquid present above the piston must reach the chamber formed under its lower face through the channel 112 and the nozzle 114 The resistance opposed to the displacement of the shaft 47 by the piston is therefore a function of the adjustment of this nozzle 114. On the other hand, the downward movement of the piston is facilitated by the lifting of the shutter 118.
It can therefore be seen that the adjustment of the nozzle 114 makes it possible to adjust the resistance opposed by the piston or the brake to the displacement of the shaft 47 and, consequently, to the disengagement of the plates 46, 48. The strip driving by the wheel 52 and, consequently, the degree of tightening of the package during the strapping will therefore be a function of this resistance and, consequently, of the adjustment of the dynamometric brake. By adjusting the section of the nozzle 114 from the handwheel 117, the strapping of thin cardboard packages or boxes can be carried out at will, with the degree of tightening each time necessary.
The purpose of the brake thus provided is therefore to adjust the moment of disengagement of the plates 46 and 48 and, consequently, the clamping force at which the resistance exerted by the strip on the wheel 52 presents in the form of a resistive torque on the plate 48, exceeds the resistance to displacement exerted by the brake 15.
The overall operation of the machine is easily understood from reading the above description.
After placing the package to be strapped on the plate 2 of the machine, the operator, who has previously adjusted the section of the nozzle 114 by means of the handwheel 117 according to the nature of this package, presses the pedal 31 controlling the flow of the strip by the rollers 20 and 23. I1 then grips the debited strip by hand and engages its free end under the plate 53 of the tool set, this end forming the upper strand of the strip, superimposed on a lower strand and to a seal placed by the feed arm 84. The operator, who released the pedal 31 as soon as a sufficient length of strip has been cut, then presses the return pedal 36, which ensures the rotation in opposite direction of motor 5.
The rollers 20 and 23 then return the strip to the rear to grip the package, while the other parts of the machine are also now driven by the snap-fit 41, 42.
The pressure exerted on the pedal 36 caused the spout 63 to escape from the notch 64 of the sector 65, which then tilts with a first step under the effect of the counterweight 67. The wheel 52 is thus applied lightly against the strip. As soon as the tension of this strip increases, the plate 46 tends to move away from the plate 48, the arm 56 is slightly raised and the released sector 65 tilts a second step, the active lever arm of the counterweight 67 thus being notably increased, so that the wheel 52 is pressed strongly against the lower strand of the strip. The rollers 20 and 23 are spaced apart from each other, and the tensioning of the strip is provided simply by the wheel 52, the upper strand being held in place by the grain 35.
When the desired degree of tightening has been reached, the plates 46 and 48 are disengaged, the lever 56 is raised completely, and the crankshaft then performs a revolution to ensure the crimping of the seal on the strip strands, as indicated above. The cams of the shaft 80 ensure the supply of the seals 11 and the return of the wheel 52 away from the strip, as well as the lifting of the counterweight 67, so that the machine is ready for a new operation.
Modifications can be made to the example of execution described. Thus, although the controls are provided here by mechanical means, they could be transmitted to the different parts of the machine by electrical, pneumatic, hydraulic or any other desired type. Likewise, the snap-fastening controlling the drive of the central device in one direction of rotation of the motor 5 could be combined, if desired, at the bearing 3.