Machine automatique à emballer sous film thermoplastique
L'invention concerne une machine automatique à emballer sous film thermoplastique ayant pour but d'enfermer, avec étanchéité, des objets dans des enveloppes plastiques ayant une bonne présentation et suivant une cadence de fabrication très élevée.
Conformément à l'invention, la machine est caractérisée par un dispositif dérouleur de film thermoplastique plan, par un dispositif de formage de ce film suivant un tube dont la section correspond au maître-couple des objets à emballer, par un poste de soudure longitudinale de ce tube, par un mécanisme d'entrainement et de dépôt périodique des objets dans le tube, par un chemin de guidage du film et du tube plastique qui est entraîné par un mécanisme moteur cyclique supportant un dispositif de soudure-coupe transversale temporisée et synchronisée.
Des formes de réalisation de l'invention sont représentées, à titre d'exemples, au dessin annexé.
La fig. 1 est une élévation latérale, représentée à échelle réduite, d'une machine automatique.
La fig. 2 est une vue en plan, partiellement arra chée, de cette machine dont le tablier est enlevé.
La fig. 3 est une vue en plan partielle complétant la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe longitudinale prise suivant la ligne IV-IV de la fig. 3.
La fig. 5 est une coupe longitudinale prise suivant la ligne V-V de la fig. 2.
La fig. 6 est une coupe transversale partielle prise suivant la ligne VI-VI de la fig. 4.
La fig. 7 est une coupe transversale prise suivant la ligne VII-VII de la fig. 4.
La fig. 7a est une coupe partielle analogue à la fig. 7 d'une variante de réalisation d'un élément constitutif de la machine.
La fig. 8 est une coupe transversale prise suivant la ligne VIII-VIII de la fig. 5.
Les fig. 9 et 10 sont des coupes prises respectivement suivant les lignes IX-IX et X-X de la fig. 2 montrant un détail de la machine.
La fig. 11 est une coupe partielle prise suivant la ligne XI-XI de la fig. 2.
La fig. 12 est une coupe prise suivant la ligne XII-XII de la fig. 11.
La fig. 13 est une perspective du gabarit de formage du tube thermoplastique d'emballage.
La fig. 14 est une épure montrant l'évolution du formage dans le gabarit représenté à la fig. 13.
La fig. 15 est une élévation latérale prise suivant la flèche F15 de la fig. 13.
La fig. 16 est une perspective du cylindre préformeur sur lequel est tracé le lieu des points de tangence des fibres longitudinales du film thermoplasti- que.
La fig. 17 est une perspective du dispositif de coupe-scellage par impulsion de la machine.
La fig. 18 est une coupe transversale partielle prise suivant la ligne XVIII-XVIII de la fig. 1.
La fig. 19 est une coupe longitudinale partielle prise suivant la ligne XIX-XIX de la fig. 20 montrant une variante de réalisation d'un dispositif dérouleur de bobine à tension mécanique constante.
La fig. 20 est une coupe prise suivant la ligne
XX-XX de la fig. 19.
La fig. 21 est une vue schématique du plan de câblage électrique de la machine.
La fig. 22 est une vue en plan d'une variante de réalisation du dispositif de commande mécanique de la machine.
La fig. 23 est une élévation latérale de ce dispositif.
La fig. 24 est une coupe prise suivant la ligne
XXIV-XXIV de la fig. 22.
La fig. 25 est une coupe prise suivant la ligne
XXV-XXV de la fig. 24.
Les fig. 26 et 27 sont des coupes partielles prises, à plus grande échelle, suivant les lignes respectives XXVI-XXVI et XXVII-XXVII de la fig.
22.
La fig. 1 montre, en élévation latérale, une machine automatique à emballer. Suivant le sens F de déroulement du film thermoplastique 1, et par suite de circulation des produits à emballer, la machine comprend un dispositif 2 dérouleur de bobine 3 et un bâti 4 de la machine proprement dite, relié à ce dispositif par un chemin de glissement 2a.
Le bâti 4 est constitué par deux flasques latéraux 5 reliés transversalement par deux plaques extrêmes 6 et 7 pour supporter à mi-hauteur un plateau 8 et à la partie supérieure un tablier 9. Les flasques laté- raux 5 et les plaques extrêmes 6 et 7 présentent de nombreuses ouvertures allongées 10 permettant la libre circulation de l'air de refroidissement.
Les flasques 5, les plaques extrêmes 6, 7 et le plateau 8 sont assemblés au moyen de tiges de cisaillement et de vis à tête fraisée non représentées. Le tablier 9 est solidaire de cornières 11 articulées sur les flasques 5, au moyen d'axes 12, et immobilisées sur ces flasques par des boulons 13. Ce mode de construction permet de faire pivoter le tablier 9 lorsque les boulons 13 sont enlevés afin d'accéder plus facilement aux organes supportés par le plateau 8 et de ne pas dérégler les organes rapportés sur ce tablier. En outre, les flasques 5 sont solidaires de pieds 14 posés ou fixés sur un support rigide 15.
Dans l'exemple représenté aux fig. 1 et 4, le dispositif dérouleur 2 est constitué par un châssis tubulaire comportant des jambages 16 réunis transversalement au moyen, d'une part, d'un tube entretoise
17 fixé sur des méplats 18 solidaires des, jambages
16, et d'autre part, d'un tube support 19 cintré en U et sur la branche médiane duquel sont soudées des pattes 20. Chaque jambage est solidaire à sa partie inférieure d'une plaque 21 de fixation et, à sa partie supérieure, d'une bague 22 formant palier des tourillons 23 extrêmes du moyeu 24 de la bobine 3. Les bagues 22 sont fendues pour permettre la sortie verticale d'une bobine vide ou l'introduction d'une bobine neuve.
Comme cela est particulièrement visible à la fig.
18, le chemin de glissement 2a est constitué par une plaque 25 et par des contre-plaques 26 fixées en bordure et conformées de manière à ménager, entre elles et cette plaque, un couloir 27 destiné au passage du film thermoplastique 1. La distance entre les fonds 28 de ce couloir correspond sensiblement à la largeur du film et la distance entre les bords internes 29 de ces contre-plaques à la largeur des objets 30 à emballer. La plaque 25 du chemin 2a est solidaire à sa partie inférieure amont de bossages 31 (fig. 1) destinés à être traversés, ainsi que les pattes 20 du châssis 2, par des axes d'articulation 32, de sorte que ce chemin de glissement peut pivoter autour de ces axes. Un guide incurvé 33 est rapporté sous la plaque 25 pour mettre en forme le film 1, provenant de la bobine 3, et en faciliter l'introduction dans le chemin 2a.
En outre, la plaque 25 repose à son extrémité libre sur une traverse 34 fixée au moyen de boulons 35 sur les flasques 5 du bâti 4 de la machine. La traverse 34 présente, de part et d'autre de la surface d'appui de la plaque 25, un épaulement 35a permettant de guider transversalement cette dernière et, par suite, d'aligner le chemin de glissement 2a par rapport à l'axe de la machine. Par ailleurs, l'extrémité aval de la plaque 25 est solidaire d'un guide cylindrique 36 sur lequel le film 1 (fig. 4) glisse.
Le tablier 9 supporte, par l'intermédiaire d'entretoises 37 (fig. 1, 3, 4 et 5), une platine 38 rectangulaire bordée longitudinalement par des cornières 39 délimitant un couloir 40 de circulation du tube soudé contenant les objets à emballer (comme cela est décrit dans ce qui suit).
La platine 38 est prolongée en amont par une partie évasée 41 sur laquelle sont fixés : un pont support 42, un gabarit de formage 43 et un poste de soudure longitudinale 44. Le pont 42 supporte (fig.
3, 4 et 6), sur sa face amont, un séparateur 46 et, sur sa face aval, une réglette 45 pénétrant dans le gabarit de formage 43 pour être déposée, à la sortie de ce dernier, sous le poste de soudure 44.
Le pont 42, conformé en trapèze, comporte deux jambes 47 fixées sur la partie 41 de part et d'autre d'un évidement 48 pratiqué dans cette dernière. Ces jambes délimitent une ouverture 49 destinée à permettre le passage du film 1 en cours de formage. Le séparateur 46 comporte un électro-aimant 50 constitué par une bobine 51 enrobée par une pièce 52 fixée sur le pont 42 et par un noyau plongeur 53.
L'extrémité libre de ce plongeur est solidaire d'une barre transversale 54 munie de deux aiguilles 55 guidées dans une pièce 56 formée en saillie sur le pont 42 et en bordure de l'ouverture 49. Les aiguilles 55 sont arrondies à leur extrémité libre pour pouvoir intercepter sans les détériorer les objets à emballer.
Le séparateur ainsi constitué est protégé par un carter 57.
La réglette 45 (fig. 3, 4 et 13) est constituée par un fer plat plié d'équerre dont la branche verticale 58 est fixée sur le pont 42, par tous moyens appropriés, et dont la branche horizontale comprend une partie plane 59, située à l'intérieur du gabarit et une partie incurvée 60, disposée sous le poste de soudure 44.
Le gabarit de formage 43 (fig. 13) est obtenu à partir d'une tôle découpée et pliée pour présenter la forme générale d'un boîtier parallélépipédique ouvert à ses deux extrémités et dont la paroi supérieure est constituée par deux parties triangulaires 61, 62 se recouvrant partiellement de manière que leurs bords inclinés forment un angle dirigé vers l'aval. En outre, les parois latérales, 63 de ce boîtier sont pliées en biseau à l'amont pour former deux ailes 64 dont la ligne de pliage ascendante 65 rejoint les bords inclines des parties triangulaires 61 et 62.
Les ailes 64, conformées en triangles dont le sommet est arrondi, sont inclinées vers l'aval. Par ailleurs, les parois latérales 63 de ce gabarit sont munies de pattes 66 fixées sur la partie évasée 41 de la platine 38.
Le film thermoplastique 1, passant sur le guide cylindrique 36 du chemin de glissement 2a, est enroulé sur un tambour 67 pour former une boucle avant de pénétrer dans le gabarit de formage 43 (fig. 3 et 4). Dans ce but, le tambour est monté, par ses tourillons extrêmes 68, dans des paliers 69 solidaires des flasques 5 du bâti. Le tambour 67 peut être remplacé par un tambour fixe revêtu d'une pellicule de tétrafluoréthylène ou autre agent assurant un bon glissement du film 1. Afin d'éviter ce revê- tement de surface du tambour fixe, on peut former sur ce dernier des ondulations annulaires tendant à diminuer fortement la surface de contact du film 1 sur ledit tambour.
Par ailleurs, ce dernier, entièrement cylindrique, peut être remplacé par une portion de cylindre dont l'angle d'ouverture correspond à l'arc maximum de contact du film 1.
Comme cela est particulièrement visible aux fig.
14 et 15, les bandes latérales la du film 1 sont pliées vers l'aval en passant sur les pattes 64 du gabarit 43. En outre, par réaction sur les bords inclinés des parties 61 et 62, à la traction exercée sur le film 1, les bandes latérales la pivotent autour de ces bords, de sorte que ce film 1 présente à la sortie du gabarit la forme d'un tube de section rectangulaire dont les bords supérieurs se recouvrent partiellement. Diffé- rents stades de la formation du tube sont représen- tés schématiquement à la fig. 14 au moyen de sections droites 70l à 707. Il est bien évident que les arêtes longitudinales du tube plastique sont formées contre les lignes internes de pliage du gabarit par les objets à emballer qui, entraînés par le film, traversent ledit gabarit.
Pour éviter l'apparition de plis pendant la formation du tube plastique, il est nécessaire que la tension mécanique des fibres longitudinales du film 1 soit constante et, par suite, que le tambour 67 (fig.
15 et 16) soit d'un diamètre très important. En effet, pour pénétrer dans le gabarit 43, les fibres médianes 71a et extrêmes 71b sont inclinées différemment, de sorte que leurs points de tangence 67a, 67b sont situés sur des, génératrices différentes du tambour.
Le lieu 72 de ces points, représenté à la fig 16, montre que l'arc 73 d'ouverture maximum de ce lieu doit être tout au plus égal à un quadrant de ce tambour.
Par ailleurs, le guide cylindrique 36 et le bord d'entrée du gabarit 43 sont séparés d'une distance telle que les objets supportés et entraînés par le film plastique 1 ne puissent basculer avant de pénétrer dans ledit gabarit.
Le poste 44 de soudure longitudinale (fig. 3, 4 et 7) comporte une buse 74 constituée par deux demi-coquilles 74a, 74b assemblées pour délimiter un alvéole interne 75 communiquant par une ouver- ture latérale 76 avec une prise de courant 77. Une résistance chauffante 78, branchée sur cette prise de courant, est enroulée sur un anneau aplati 79, par exemple en amiante, disposé dans l'alvéole 75 de manière que son ouverture soit située au-dessus d'une lumière 80. Cette lumière allongée et calibrée est pratiquée dans la partie inférieure biseautée 81 de la buse pour déboucher au-dessus du recouvrement des bords du tube plastique. La buse 74 est fixée sur une plaque 82, supportant la prise de courant 77, et sur un manchon 83 muni d'ailettes de refroidissement 84.
Un trou 85 est percé axialement dans le manchon 83, la plaque 82 et la buse 74 de manière à faire communiquer un réservoir d'air comprimé 86, suspendu sous le plateau 8 du bâti avec l'alvéole 75 par l'intermédiaire d'un tube flexible 87 et de raccords 88. L'air, contenu dans le réservoir 86 formant tampon, parvient dans l'alvéole 75 de la buse, traverse l'anneau 79 pour être chauffé par la résistance 78 et débouche sur les bords du tube plastique à travers la lumière 80.
Pour effectuer une bonne soudure, on peut agir sur les paramètres suivants : longueur et largeur de la lumière 80 ; température de la résistance de chauffage 78, débit et pression à l'air chaud, l'avance de la bande et l'épaisseur de la matière étant des caractéristiques fixées impérativement afin de réaliser un prix de revient minimum de l'embal- lage.
Des blocs 89a et 89b terminés par des chanfreins 90 sont disposés de part et d'autre de la buse 74 afin de localiser le chauffage du tube plastique à une largeur correspondant sensiblement à celle de la soudure longitudinale à réaliser. Par l'intermédiaire de ces chanfreins, la chaleur excédentaire est diffusée dans la masse des blocs 89a et 89b d'autant plus facilement d'ailleurs que les bords de ce tube sont légèrement pinces entre la partie incurvée 60 de la réglette 45 et ces blocs. Le bloc 89a, reposant sur la platine 38 pour ménager le passage du tube 1, est fixé sur le tablier 9. Le bloc 89b disposé symétriquement est articulé sur ce tablier par l'intermédiaire d'un axe 91.
Une plaque 92, solidaire du manchon 83, est fixée au moyen de vis 93 sur le bloc 89b, ces vis étant disposées dans des lumières allongées 94 pratiquées verticalement dans cette plaque. Ainsi, par déplacement vertical de ladite plaque, on peut régler la distance entre la buse 74 de soudure et les bords du tube plastique 1. Pour faciliter différents réglages et, en particulier, la mise en place initiale du tube, le poste de soudure 44 solidaire du bloc 89b peut pivoter vers l'arrière autour de l'axe d'articulation 91.
Afin que les courants d'air ne puissent perturber le bon fonctionnement du poste de soudure, un tunnel 95 en matière transparente est fixé sur le bati 4 (fig. 1). d'entraînement du tube thermoplastique 1 et de cou pe-scellage transversale de ce tube. Ce dispositif comporte un chariot 96 muni à sa partie inférieure de bagues 97 dans lesquelles sont engagés des guides cylindriques 98 rapportés sur le bâti 4.
Une bague 99, présentant un épaulement 100 et fixée au moyen d'une goupille 101 sur l'extrémité aval des guides 98, est disposée dans une lumière allongée 102 (fig. 10) pratiquée dans une contre-plaque 103 solidaire de la plaque extrême 7, l'épaulement 100 de cette bague étant placé entre la plaque 7 et le fond d'une autre lumière 104 creusée concentriquement à la lumière 102 dans la contre-plaque 103. L'extré- mité amont des guides 98 est rendue solidaire au moyen d'une goupille 105 d'une autre bague 106 dans laquelle est creusée une gorge médiane 107 (fig. 2 et 9). Le fond de cette gorge est entouré par un étrier 108 fixé sur les flasques 5 du bâti, les parois de cette gorge étant disposées de part et d'autre de cet étrier.
Il résulte de ce qui précède que les bagues 99 et 106 peuvent coulisser respectivement dans les lumières 102 et dans les étriers 108 lorsque les guides 98 sont déplacés par l'intermédiaire des bagues 97 sous 1'effet d'une dilatation ou d'une contraction du chariot 96.
Le chariot 96 supporte, contre la partie médiane de son bord amont, une pièce 109 traversée par un axe fileté 110 maintenant contre la face inférieure de cette pièce un roulement à billes 111 dont la cage extérieure forme gabarit.
En outre, des ressorts 112, engagés dans des tubes 113 fixés par l'intermédiaire d'une embase sur la contre-plaque 103 et dans des manchons 114 fixés sous le chariot 96, sont interposés entre cette plaque et le fond du manchon 114 pour tendre à repousser le chariot vers l'amont.
Une plate-forme 115 rapportée sur le plateau 8 est surélevée par l'intermédiaire d'entretoises 116.
Cette plate-forme supporte un réducteur de vitesse 117, par exemple du type à engrenages, dont l'arbre d'entrée 118 est aligné avec l'arbre 119 d'un moteur électrique 120 triphasé. La plate-forme 115 est solidaire d'un flasque 121 supportant la partie fixe 122 d'un embrayage électromagnétique 123, partie fixe qui est munie de deux bornes d'alimentation 124 reliées aux bobines inductrices tournant dans cet embrayage.
L'élément récepteur 125 de 1'embrayage est claveté sur l'arbre d'entrée 118 du réducteur 117 et l'élément moteur 126 sur un arbre secondaire 127 supporté par un roulement à billes 128 monté de manière convenable dans le flasque 121. L'extré- mité libre de l'arbre secondaire est reliée à l'une des extrémités de l'arbre 119 du moteur 120 par l'inter- médiaire d'un accouplement élastique 129 dont les plateaux 130 et 131 sont fixés sur ces arbres. L'or- gane élastique 132 interposé entre les plateaux 130 et 131 est destiné à transmettre avec souplesse le couple fourni par le moteur quelles que soient ses variations.
Une came 133 et une contre-came 134 sont fixées par des vis 135 sur un plateau 136 rendu solidaire, par tous moyens appropriés, de l'arbre vertical de sortie 137 du réducteur 117. La came 133 comporte deux plages circulaires 138 et 139 correspondant respectivement aux positions aval et amont du chariot 96 lorsque le galet 111 est en contact avec l'une ou l'autre de ces plages (fig. 2 et 3). Ces plages sont reliées par des profils 140 et 141 correspondant respectivement à une avance lente et à un retour rapide lorsque le plateau 136 tourne dans le sens de la flèche Fl. Si ces profils sont des spirales dont la distance polaire est une fonction linéaire de l'an- gle du rayon vecteur, les vitesses d'avance et de retour sont constantes.
Le rapport de ces vitesses est fonction de l'importance relative des secteurs qu'ils occu- pent sur la came 133. Il est bien évident que ces profils 140 et 141 peuvent être tracés pour obéir à une loi de variation de ces vitesses correspondant au cycle choisi pour le déplacement du chariot.
La différence entre les rayons des plages circulaires 138 et 139 détermine la grandeur de la course du chariot, course qui doit être égale à la longueur de l'objet à emballer augmentée de deux fois la longueur de tube plastique nécessaire pour fermer l'emballage par soudure. 11 ressort de ce qui précède que la distance entre l'une des positions extrêmes du chariot 96 et les aiguilles 55 du séparateur 46 doit être un multiple de la course déterminée comme précédemment, c'est-à-dire de la longueur entre soudures d'un sachet contenant un objet.
Les ressorts 112, repoussant le chariot 96 vers l'amont, ne sont pas suffisants pour assurer une application continuelle du galet contre le profil 141 de retour. Ces ressorts permettent seulement d'introduire le galet 111 dans l'espace compris entre ce profil 141 et un profil 142 de la contre-came 134, profil qui est équidistant du profil 141 et qui coopère avec ce dernier pour provoquer le retour rapide sans nécessiter l'intervention desdits ressorts.
Le réservoir 86 suspendu sous le plateau 8 du bâti est alimenté en air comprimé par une pompe 143 montée à l'extrémité libre du moteur 120. Cette pompe comporte un corps creux 144 fixé sous 1'ex- trémité amont du plateau 8 (fig. 2, 5 et 7) et obturé, à sa partie supérieure, par un diaphragme élastique 145 maintenu au moyen d'une bague filetée 146. Le diaphragme est solidaire d'un embout central 147 serti sur une rotule 148 prolongeant une bielle 149.
Deux bossages 150 et 151, formés en saillie sur le corps 144, sont percés de trous 152 et 153 respectivement contrôlés par des soupapes d'admission 154 et de refoulement 155, par exemple du type à plateau. La soupape d'admission 154 laisse pénétrer l'air ambiant dans la cavité interne du corps 144 lorsque le diaphragme 145 est soulevé par la bielle 149 et la soupape de refoulement 155 établit la communication entre cette cavité interne et le réservoir 86 par l'intermédiaire d'un tube flexible 156 et d'un embout fileté 157 lorsque ladite bielle 149 repousse vers le bas le diaphragme 155.
Une bague excentrée 158 est clavetée sur l'extré- mité libre de l'arbre 119 du moteur et une deuxième bague excentrée 159 est calée sur la première au moyen d'une vis pointeau par exemple. Des aiguilles 160 sont interposées entre la bague 159 et la tête 161 de la bielle. En faisant tourner la bague 159 sur la bague 158, on peut régler l'excentricité de la tête de bielle 161 par rapport à l'arbre 119 et par suite la course de déformation du diaphragme 145.
Des manchons de guidage 162 (fig. 1, 2, 5 et 8) sont rapportés en dessus et en dessous du chariot 96 de part et d'autre de l'axe de la machine. Ces manchons sont destinés à permettre le guidage de deux colonnes 163 solidaires à la partie supérieure d'un pont 164 et à la partie inférieure d'une traverse 165. La fixation de ces colonnes peut être obtenue e par l'intermédiaire d'écrous borgnes 166 vissés sur les extrémités décolletées et filetées de ces dernières.
Des électro-aimants supérieur 167 et inférieur 168 sont relies par trois colonnettes 169 passant de part et d'autre de la traverse 165 et fixées, par tous moyens appropriés, sous le chariot 96. Un noyau plongeur 170 est monté à force dans la partie médiane de la traverse 165 de manière qu'il dépasse également des deux côtés de cette traverse. Les extrémités du noyau sont engagées dans les bobines d'induction des électro-aimants 167 et 168 et, lorsque l'une d'elles est alimentée, l'extrémité correspondante du noyau est avalée alors que l'autre extrémité ressort de l'autre bobine. En outre, un inverseur 171 de garde des électro-aimants et un commutateur double 172 de charge d'un condensateur sont fixés sur l'embase de l'électro-aimant inférieur 168 de manière que leur levier d'actionnement soit commandé par la traverse 165 en position basse.
Comme cela est représenté aux fig. 8 et 17, une mâchoire mobile 173 et une mâchoire fixe 174 sont respectivement fixées sous le pont 164 et sur le chariot 96 au moyen de vis 173a à tête cylindrique creusée d'un six-pans. Une règle 175 présentant deux chanfreins 176 et une rainure 177 est fixée dans la mâchoire mobile 173 par l'intermédiaire de broches fendues 178 et de pattes latérales 179. Une électrode 180 conformée en cornière est fixée, par l'inter- médiaire des broches fendues 178, dans la mâchoire fixe 174. Un mors 181, serré contre la paroi verticale de l'électrode 180 par des vis 182, maintient rigidement un ruban résistant 183 entre deux plaques isolantes 184 et 185.
Ce ruban est replié à sa partie supérieure sur toute la longueur de l'électrode 180, afin que la largeur de la partie de chauffage soit bien supérieure à l'épaisseur de ce film, épaisseur qui doit être très faible à cause des caractéristiques résistantes dudit ruban. Les extrémités planes du ruban sont serrées dans des pinces isolantes 186 auxquelles aboutissent les conducteurs d'alimentation en courant électrique.
Ces pinces sont fixées, au moyen des broches fendues 178, dans la mâchoire fixe 174 de manière que le ruban forme, entre l'électrode 180 et ces pinces, de petites boucles destinées à accentuer leur courbure lorsque le ruban se dilate en s'échauf- fant. Les lèvres supérieures 187 et 187a de l'élec- trode 180, ainsi que les lèvres, inférieures 188 et 188a de la règle 175, sont striées afin d'éviter, lorsque le chariot 96 avance, le glissement du tube plastique. En outre, une encoche peu profonde 189 est pratiquée à la partie médiane des lèvres 188 et 188a de la règle 175 pour ne pas écraser la ligne de soudure longitudinale du tube plastique lorsque ce dernier est serré entre les mâchoires.
La largeur de la rainure 177 est légèrement intérieure à la largeur du repli du ruban 183 augmentée de quatre fois l'épaisseur du film à souder. De cette manière, le ruban 183, traversé par une impulsion de courant, pénètre dans la rainure 188 en provoquant la coupe transversale du tube plastique par fusion et la soudure des bords de ce tube par laminage entre le ruban et les parois de la rainure.
Un moteur électrique 190 (fig. 5 et 8), fixé sur une traverse 191 reliant les flasques latéraux 5 du bâti, actionne un ventilateur 192 destiné à provoquer la circulation de l'air dans ce bâti pour refroidir plus particulièrement les mâchoires de soudure et les organes qui les supportent. Ce refroidissement peut aussi bien être obtenu au moyen d'une circulation forcée d'eau froide dans les masses métalliques en contact avec les mâchoires et dans les mâchoires elles-mêmes.
Une lame d'acier 193 (fig. 2 et 5), fixée sur la partie amont du chariot 96 par l'intermédiaire d'un fer plat 194, est pliée deux fois pour constituer une plage supérieure 195 légèrement inclinée par rapport à l'horizontale. Cette plage est destinée à supporter la partie du tube plastique contenant les objets à emballer, comprise entre l'extrémité aval de la platine 38 et les mâchoires 173, 174 du chariot 96 en position extrême aval, cette plage étant en outre sus ceptible de s'infléchir pour passer sous, la platine lorsque le chariot effectue sa course retour.
Lorsqu'une coupe est effectuée, l'objet emballé tombe sur une rampe inclinée 196 constituée par une partie flexible 197 ancrée dans une plaque support 198. Cette plaque est fixée sur un profilé 199 rapporté sur le chariot 96 et, pour permettre le passage de ladite plaque, une encoche inclinée 200 et un évidement 201 sont respectivement pratiqués dans le chariot 96 et dans les plaques 7 et contre-plaque 103. La flexibilité de la partie 197 est réglable et assurée par un ressort hélicoïdal conique 202 monté sur un bouton moleté 203 qui peut être vissé sur un goujon 204 bloqué dans le chariot 96.
Sous le chariot 96 et à proximité du flasque 5 avant est fixée une équerre 205 supportant un pivot 206 sur lequel est monté un galet 207 tournant librement sur ce pivot (fig. 11 et 12). Un interrupteur 208, rapporté sur le flasque 5 avant, est branché sur le circuit d'alimentation de l'électro-aimant 50 de commande du séparateur 46. Cet interrupteur est actionné par un doigt 209 articulé sur un axe 210 solidaire d'une pièce 211 rapportée sur le flasque 5, de manière que l'inclinaison d'origine du doigt 209 soit réglable. Le doigt 209 est actionné par le galet 207 du chariot, pendant la fin de la course retour et le début de la course aller de ce dernier pour fermer l'interrupteur.
Le fonctionnement cinématique de la machine se décompose comme suit :
Un objet emballé venant d'être sépare, par cou pe-scellage du tube plastique, les divers organes de la machine sont disposés de la manière suivante : le chariot 96 est à la position extrême aval, les mâchoires 173 et 174 sont rapprochées, le galet 111 est en contact avec la partie circulaire 138 de la came, l'em- brayage électro-magnétique 123 accouple le moteur électrique 120 en rotation avec le réducteur de vitesse 117, la buse 74 diffuse de l'air chaud pour effectuer la soudure longitudinale du tube contenant les objets, et les aiguilles 55 du séparateur 46 sont sur le trajet des objets à emballer.
Pendant que le galet 111 reste en contact avec la partie circulaire 138 de la came 133, l'électroaimant supérieur 167 est excité, ce qui provoque la remontée de la mâchoire supérieure 173. L'em- brayage électromagnétique 123 étant normalement alimenté, le moteur 120 est accouplé avec le réduc- teur de vitesse 117, et par suite la came 133 tourne à une vitesse réduite et constante suivant la flèche Fl de la fig. 2. Les ressorts 112 repoussent le chariot 96 dans le couloir délimité par les profils 141 et 142 de la came 133 et la contre-came 134, ce qui provoque un retour rapide du chariot pendant lequel le tube plastique est arrêté.
De ce fait, l'extrémité du tube contenant le dernier objet de la file s'engage entre les deux mâchoires 173 et 174 d'autant plus facilement qu'il est maintenu par la plage supérieure 195 de la lame d'acier 193 du chariot. Pendant cette course retour, le galet 207 de ce chariot intercepte le doigt 209 articulé sur le bâti, pour fermer l'inter- rupteur 208 qui commande l'alimentation de l'élec- tro-aimant 50 du séparateur 46, cet électro-aimant provoquant le relevage des aiguilles 55 pour libérer le passage aux objets entraînés par le film plastique 1 sur le chemin de glissement 2a. La course retour s'effectuant très rapidement, il n'est pas nécessaire d'interrompre le débit d'air chaud du poste 44 de soudure longitudinale.
Lorsque le galet 111 est en contact avec la partie circulaire 139 de la came 133, le chariot est en position extrême amont et, tant qu'il roule sur cette partie 139, il reste immobile pour donner le temps à la mâchoire 173 de descendre sous l'action de l'électroaimant inférieur 168 alimenté. Les mâchoires se referment sur le tube plastique dans l'espace séparant les deux derniers objets.
Le galet 111 attaque le profil 140 de la came 133, ce qui provoque l'avance lente du chariot. Pendant cette course aller, le tube, qui est serré entre les mâchoires 173 et 174, avance vers l'aval, et, par suite, la bobine 3 se déroule. Une longueur de film équivalant à la longueur déroulée est formée comme décrit précédemment, dans le gabarit 43. Le doigt 209, pendant le début de la course aller, est toujours actionné par le galet 207 du chariot : l'interrupteur 208 reste fermé et les aiguilles 55 relevées. Lorsque le doigt 209 est libéré, l'interrupteur 208 est ouvert ; l'électro-aimant 50 du séparateur 46 n'est plus excité et l'équipage mobile de ce séparateur tombe de son propre poids pour intercepter l'objet suivant et le retenir pendant la fin de la course aller.
Cette fin de course doit correspondre à la distance séparant deux objets contigus dans le tube pour assurer le scellage des extrémités adjacentes de deux sachets contigus.
Pendant cette course aller, la buse 75 diffuse de l'air chaud qui assure la soudure des deux bords de recouvrement du tube plastique. En outre, lorsque la mâchoire supérieure 173 descend, la traverse 165 d'actionnement de cette mâchoire commande, par ailleurs, l'inverseur de garde 171 des électro-aimants (comme cela est décrit dans ce qui suit) et le commutateur double 172 qui permet de brancher un condensateur 212 (fig. 21) sur un relais temporisateur de l'alimentation du ruban résistant 183 et, par suite, d'assurer une soudure-coupe temporisée. Le ruban 183 par passage de l'impulsion de courant s'échauffe et provoque par contact la fusion de la matière thermoplastique qui se restreint de chaque côté du ruban pour former un bourrelet laminé entre ledit ruban et les parois de la rainure 177 de la règle 175.
Lorsque ce condensateur est déchargé, le chariot 96 continue sa course aller pour donner le temps à ses mâchoires de se refroidir, refroidissement qui est activé par le ventilateur 192. Le galet 111 aborde la partie circulaire 138 de la came 133, le chariot s'arrets, l'électro-aimant supérieur 167 est excité pour provoquer le relevage de la mâchoire mobile 173 et l'objet dont 1'emballage est terminé tombe sur la rampe inclinée 196 d'évacuation. L'inverseur de garde 171 et le commutateur double de charge 172 ne sont plus actionnés par la traverse 165 puisque la mâchoire 173 est relevée. Le commutateur double 172 connecte dès lors le condensateur 212 avec un circuit de charge décrit dans ce qui suit.
Toutes, les surfaces de la machine, contre lesquelles la matière thermoplastique constituant l'emballage est en contact, sont recouvertes par une fine pellicule de matière plastique, telle que celle désignée dans le commerce sous le nom de Téflon (marque dépo- sée) ou par du tis, su de verre imprégné de la même matière. De cette manière, on réduit les frottements du film et ensuite du tube thermoplastique chargés.
On empêche aussi le collage sur ces surfaces de la matière thermoplastique d'emballage, dans le cas où le film s'échauffe sous l'action de la chaleur diffusée par des objets qui peuvent provenir par exemple, d'une chaîne de pasteurisation précédant cette machine.
Le schéma électrique de câblage de cette machine, représenté à la fig. 21, est établi à partir d'un réseau 213 alternatif triphasé d'alimentation, mais cet exemple de réalisation ne peut être considéré comme limitatif, puisque ce schéma peut être modifié aisément afin d'assurer un fonctionnement correct de la machine à partir de n'importe quelle source de courant. Le réseau 213 est branché sur un disjoncteur général 214 de la machine, relié par deux lignes principales 215a et 215 au moteur 120 d'actionnement du chariot et au moteur 190 de commande du ventilateur. La résistance 78 du poste de soudure peut être alimentée, sans inconvénient, par un courant alternatif dont la tension est réglable pour assurer un contrôle de la température.
Cette résistance est reliée par deux fils 216 au secondaire d'un transformateur 217 dont le primaire est branché, à l'une de ses extrémités et en un point 218 réglable de son bobinage, par deux fils 219 à deux des conducteurs de la ligne 215a. Un fusible 220 est monté en série sur l'un des fils 219.
Le courant d'alimentation de l'électro-aimant 50 du séparateur et de 1'embrayage électromagnétique 123 doit être continu, Pour cela deux fils 221, dérivés sur deux des conducteurs de la ligne 215 sont branchés sur le primaire d'un transformateur 222, un fusible 220 contrôlant cette dérivation. Le secondaire du transformateur est branché sur un redresseur de courant 223 qui peut etre, par exemple, un redresseur sec à montage en pont. On conçoit aisément que le transformateur 222 ne se justifie que par les caractéristiques de l'embrayage électromagnétique 123 et de l'électro-aimant 50 qui sont choisis essen- tellement en fonction de leur prix de revient.
Les deux bornes de sortie de ce redresseur sont reliées par des fils 224, dont l'un est contrôlé par l'interrupteur 208 précédemment cité, à l'électro-aimant 50 du séparateur. Deux autres fils 225 dérivés, sur les fils 224 sont connectés sur 1'embrayage électromagnétique 123 et, pour arrêter le fonctionnement du chariot 96 des mâchoires 173, 174 et du séparateur 46, on monte en série sur l'un des conducteurs 225 un interrupteur 226 reporté au tableau de commande et destiné à couper l'alimentation de l'embrayage élec tromagnétique. Si l'arrêt de la machine doit être prolongé, on agit sur le disjoncteur 214 qui coupe l'ali- mentation générale, et en particulier celle des moteurs 120 et 190 et de la résistance 78 qui n'est pas contrôlée par l'interrupteur 226.
Le ruban résistant 183 est alimenté, sans inconvénient, en courant alternatif, mais ses caractéristiques électriques sont telles, dans cet ensemble, que la tension doit être abaissée, ce qui ne constitue pas toutefois un impératif, car il peut être avantageux pour d'autres utilisations d'alimenter directement le ruban 183. Ce dernier est relié par deux fils 227 au secondaire d'un transformateur 228 dont le primaire est branché sur deux fils 229 dérivés sur deux des conducteurs de la ligne 215, un fusible 220 étant monté en série sur l'un des fils 229. L'un des fils 227 est contrôlé par un relais 230 monté sur le circuit de dé- charge du condensateur 212.
Ce circuit est constitué par deux fils 231 et 232, reliant les armatures du condensateur 212 aux bornes du relais 230, fils entre lesquels sont montées en dérivation une résistance fixe 233 et une résistance variable 234. En modifiant la grandeur de la résistance variable 234, on fait varier la constante de temps du circuit de dé- charge du condensateur et, par suite, on peut régler la temporisation du relais 230. Le circuit de charge de ce condensateur 212 est constitué par deux fils 235 et 236 reliant les armatures dudit condensateur aux bornes de sortie d'un redresseur 237 semblable au redresseur 223.
Une résistance 238 est montée en série sur le fil 236 pour coopérer avec le condensateur afin d'obtenir une constante de temps à la charge compatible avec le temps disponible sur la machine pour effectuer cette charge. Les circuits de charge et de décharge du condensateur sont contrôlés par le e commutateur double 172, précédemment décrit, dont le contact 239, relié à l'une des armatures du con densateur, est susceptible de connecter un plot 240 terminant le fil 231, ou un plot 241 terminant le fil 235. A l'entrée du redresseur 237 sont branchés deux fils 242 dérivés sur deux conducteurs de la ligne 215, un fusible 220 étant monté en série sur l'un des fils 242. 243 désigne une lampe témoin au néon branchée sur les fils 242.
Dans 1'exemple représenté, les électro-aimants
167 et 168 sont alimentés respectivement par un courant continu sous faible tension. Pour cela, le primaire d'un transformateur 244 à prise médiane est relié, par des fils 245, à deux des conducteurs 215, un fusible 220 étant monté en série sur l'un de ces fils. Les extrémités du secondaire de ce transformateur sont connectées sur un fil 246 après passage dans des cellules redresseuses 247 du type va-et-vient.
Le fil 246, de polarité positive, aboutit à l'entrée des bobinages des électro-aimants 167 et 168. Le point médian du transformateur 244 est relié par un fil 248 au contact 249 d'un contacteur double 251 fixé en aval sur le bâti de la machine et susceptible d'être actionné par le chariot, en fin de course aval seulement, de manière que le contact 249 libère un plot 253 pour connecter un deuxième plot 255. De même, un autre contacteur double 252, fixé en amont sur le bâti de la machine, est commandé par le chariot, en fin de course amont seulement, pour que son contact 250 libère un plot 254 et connecte un plot 256. Le plot 255 est relié, par un fil 257, à un plot 258 de l'inverseur 171, précédemment décrit, et par un fil 259, dérivé sur le fil 257, à la sortie du bobinage de l'électro-aimant supérieur 167.
Le plot 254 est relié par un fil 260 à un deuxième plot 258a de l'inverseur 171. Le plot 253 est connecté par l'inter- médiaire d'un fil 261 à un troisième plot 262a de l'inverseur 171, plot auquel aboutit, en outre, un fil 263 branché sur le contact 250. Par ailleurs, le plot 256 est connecté par un fil 264 au quatrième plot 262 de l'inverseur 171 et par un fil 265 à la sortie du bobinage de l'électro-aimant inférieur 168. Les plots 258 et 258a de l'inverseur sont connectés par un contact 266 lorsque la mâchoire 173 est relevée et ce contact connecte les plots 262 et 262a de cet inverseur lorsque ladite mâchoire est abaissée.
Il est bien évident que les fils 219, 221, 229, 242 et 245 dérivés sur les lignes 215a et 215 sont branchés sur les conducteurs de ces lignes de manière que le réseau général soit équilibré.
Le fonctionnement électrique de cette machine s'effectue comme suit :
Tant que le disjoncteur 214 est enclenché, les moteurs 190 du ventilateur et 120 de commande du chariot tournent. Le séparateur 46 fonctionne à chaque fois que 1"interrupteur 208 est fermé au passage du chariot 96. La résistance 78 du poste de soudure longitudinale 44 est alimentée pour dégager une quantité de chaleur par unité de temps réglable par déplacement du curseur 218 du transformateur 217.
L'embrayage électromagnétique 123 accouple le moteur 120 au réducteur de vitesse 117 tant que l'interrupteur 226 du tableau de bord est fermé.
Lorsque la mâchoire supérieure 173 est relevée, le contact 239 du commutateur 172 connecte le plot 241 du circuit de charge, de sorte que le condensateur 212 se charge. Lorsque cette mâchoire supé- rieure descend', elle agit sur le commutateur 172 pour connecter le contact 239 avec le plot 240 du circuit de décharge de sorte que, pendant un temps déterminé par le réglage de la résistance variable 234, le relais 230 forme le circuit d'alimentation du ruban résistant 183 qui, de ce fait, ne se trouve alimenté que pendant ce temps.
L'alimentaiton sélective des électro-aimants 167 et 168 s'effectue de la façon suivante : le chariot 96 étant, en butée aval et la mâchoire 173 en position basse, le contact 266 de l'inverseur 171 connecte les plots 262 et 262a, le contact 249 du contacteur double 251 intercepte le plot 255, et le contact 250 du contacteur double 252 intercepte le plot 254. Par suite, l'électro-aimant supérieur 167 seul est alimenté puisque le courant en provenance du fil 246 ne peut passer que par cet électro-aimant, les fils 259 et 257, le plot 255 connecté par le contact 249 et le fil 248.
En conséquence, la mâchoire mobile 173 coulisse vers le haut.
Le chariot 96 est toujours en butée aval, donc les contacts 249 et 250 sont respectivement collés aux plots 255 et 254 ; mais la mâchoire supérieure étant relevée, le contact 266 de l'inverseur 171 connecte maintenant les plots 258 et 258a. On constate que le passage du courant s'effectue suivant le même trajet en maintenant ainsi la mâchoire 173 haute.
Le chariot 96 effectue sa course retour rapide et la mâchoire 173 reste en haut, de sorte que le contact 266 de l'inverseur 171 connecte toujours les plots 258 et 258a et que les contacts 249 et 250 des contacteurs 251 et 252 interceptent respectivement les plots 253 et 254. Il en résulte que le courant, en provenance du fil 246, ne peut passer qu'à travers l'électro-aimant supérieur 167, les fils 259 et 257, le contact 266 reliant les plots, 258 et 258a, le fil 260, le plot 254 connecte par le contact 250, les fils 263 et 261, le plot 253 connecté par le contact 249 et le fil 248. En conséquence, l'électro-aimant 167 reste alimenté et la mâchoire 173 en position haute.
Le chariot 96 arrive en butée amont avec la mâchoire 173 en haut, de sorte que le contact 266 de l'inverseur 171 connecte les plots 258 et 258a et que les contacts 249 et 250 des contacteurs 251 et 252 interceptent les plots 253 et 256. Le courant, en provenance du fil 246, ne peut traverser que l'électro-aimant inférieur 168, les fils 265 et 264, le plot 256 connecté par le contact 250, les fils 263 et 261, le plot 253 connecté par le contact 249 et le fil 248. Cet électro-aimant inférieur 168 étant alimente, la mâchoire mobile 173 descend.
A cette nouvelle position, c'est-à-dire chariot 96 en butée amont et mâchoire 173 en bas, le contact 266 de l'inverseur 171 connecte les plots 262 et 262a et les contacts 249 et 250 des contacteurs 251 et 252 interceptent respectivement les plots 253 et 256. Par suite, le courant en provenance du fil 246 ne peut traverser que l'électro-aimant inférieur 168, le fil 265, une partie du fil 264, le contact 266 reliant les plots 262 et 262a, le fil 261, le plot 253 connecté par le contact 249 et le fil 248. Ainsi l'électro-aimant inférieur reste alimenté et la mâchoire mobile 173 en position basse.
Le chariot 96 effectue maintenant la course aller lente avec la mâchoire 173 en position basse, de sorte que le contact 256 de l'inverseur 171 connecte les plots 262 et 262a et que les contacts 249 et 250 des contacteurs 251 et 252 interceptent respectivement les plots 253 et 254. On constate que le trajet de passage du courant n'est pas modifié et que l'élec- tro-aimant 168 restant alimenté, la mâchoire mobile 173 est maintenue en position basse.
Dans le cas particulier où les objets à emballer sont des boîtes dont les couvercles risquent de s'accrocher mutuellement, le séparateur ne peut les dé- crocher et l'on risque, par la suite, de détériorer le ruban 183 des mâchoires de soudure transversale.
Pour éviter cet inconvénient, il peut être avantageux de disposer, à proximité de ce séparateur, un organe de sécurité commandant l'arrêt de toute la file des s objets pour donner le temps à un surveillant d'enle- ver les deux objets adhérents, car il est préférable de perdre une certaine longueur de tube plastique que d'arrêter la machine dont le fonctionnement est réglé.
Il est bien évident que la commande du circuit d'alimentation de l'électro-aimant 50 du séparateur, prévue mécaniquement dans 1'exemple représenté, peut être remplacée par tout autre moyen, tel que commande photo-électrique, commande par came, minuterie, etc. Par ailleurs, dans le cas particulier où les objets à emballer ne présentent pas une grande rigidité, il peut être avantageux de remplacer ce séparateur par une chaîne continue disposée audessus du chemin de glissement 2a et transportant, à intervalles réguliers, des frettes destinées à prendre en charge les objets stockés, les séparer et les accompagner ou entraîner jusqu'au gabarit de formage 43.
En conséquence, les objets disposés sur le film 1 sont éloignés les uns des autres d'une distance convenable fixée par le pas des frottes sur la chaîne. Le séparateur peut, en outre, être remplacé par tout dispositif équivalent, tel que trappe synchronisée avec le mouvement du chariot, bras préhenseur, etc.
Les fig. 19 et 20 montrent une variante de réalisation du dispositif 2 dérouleur de bobine 3 qui assure une tension constante du film 1. Ce dispositif comporte un bâti constitué par deux flasques 267 réunis par des tubes entretoises 268. Ces flasques sont découpés dans de la tôle repliée à la partie inférieure pour constituer des pattes 269 de fixation sur le support 15. Dans le but d'alléger ce bâti, les flasques 267 peuvent être ajourés à des endroits convenables.
Les tourillons 23 du moyeu 24 de la bobine 3 sont engagés dans des fentes 270 des flasques, et les bossages 31 du chemin de glissement 2a sont traversés par les axes d'articulation 32 préalablement passés dans les flasques 267. Deux cylindres métalliques lisses 271 et 272 sont supportés, par l'intermédiaire de leurs tourillons extrêmes 273, par des roulements à billes 274 montés dans, des bossages 275 rapportés et soudés à l'extérieur des flasques 267, de sorte que ces cylindres peuvent tourner librement par rapport au bâti. Au-dessus du cylindre 272, est disposé un cylindre entraîneur 276 revêtu de matière élasti- que adhérente, telle que caoutchouc, et le jeu exis, tant entre ces deux cylindres est légèrement inférieur à l'épaisseur du film 1 à entraîner.
L'un des tourillons extrêmes 273 du cylindre entraîneur 276 est monté sur le flasque correspondant comme les tournions des cylindres 271 et 272. L'autre tourillon 277 de ce cylindre entraîneur, supporté par un roulement à billes 274, est solidaire de l'un des plateaux d'un accouplement élastique 278 dont l'autre plateau est claveté sur l'arbre de sortie d'un groupe motoréducteur 279. Ce dernier est fixé en bout sur une plaque 280 rapportée, par l'intermédiaire d'entretoises 281, sur le flasque 267 correspondant du bâti.
Le film thermoplastique 1 est engagé entre le cylindre lisse 272 et le cylindre entraîneur 276, puis passé sur le cylindre lisse 271, disposé tangentiellement au cheminh de glissement 2a et dans le couloir 27. Ce film forme une boucle 282, entre les deux cylindres lisses 271 et 272, destinés à constituer une longueur tampon de film nécessaire puisque le groupe motoréducteur 279, synchronisé avec le moteur 120 de la machine, tourne en continu, tandis que le film 1 est entraîné par saccades par le chariot 96. Cette boucle 282 est lestée par un baladeur cylindrique 283 disposé au sommet de cette dernière et maintenu latéralement au moyen de collets 284 formés de part et d'autre de ce baladeur.
Ce dispositif déroule du film à vitesse constante et la tension de ce film fournie par le baladeur 283 est elle-même constante. Si la synchronisation du groupe motoreducteur 279 n'est pas rigoureusement contrôlée ou si un arrêt inopiné de la machine se produit, on risque de former une boucle tampon 282 beaucoup trop importante. Il est nécessaire par con séquent d'arrêter le groupe motoréducteur lorsque la boucle atteint une longueur limite déterminée. Pour cela, un levier 285, monté pivotant sur un couteau 286 solidaire des flasques 267 et équilibré au moyen d'un contrepoids 287, est disposé à la partie médiane du film.
Ce levier tend à actionner, lorsqu'il est repoussé par le baladeur 283, un interrupteur 288 monté sur l'un des tubes-entretoises 268 de manière à interrompre l'alimentation du groupe motoréducteur 279. Lorsque la boucle 282 diminue de longueur, le baladeur 283 remonte et libère le levier 285 qui, sous l'action de son contrepoids 287, pivote sur le couteau 286 et n'actionne plus l'interrupteur 288. Le circuit d'alimentation du groupe motoréducteur 279 est fermé et débite à nouveau du film : la boucle 282 augmente de longueur.
L'accouplement élastique 278 peut être avantageusement remplacé par un embrayage électromagné- tique contrôlé par l'interrupteur 288, de sorte que le groupe motoréducteur peut être continuellement alimenté.
La fig. 7a montre une variante de réalisation du réglage de l'excentricité de la bielle 149 actionnant la pompe 143. La tête 161 de cette bielle est enfilée e sur un roulement à billes traversé par un axe 290 épaulé et fileté. L'extrémité filetée de cet axe est vissée et bloquée dans l'un des trous 291 taraudés sur une spirale tracée sur un plateau 292 claveté à l'extrémité de l'arbre 119 du moteur 120. En choisissant le trou 291, dans lequel l'axe 290 est fixé, on contrôle) l'excentricité de la bielle 149, donc sa course et par suite le débit de la pompe.
Une autre forme de réalisation du dispositif de commande du chariot 96 est représentée aux fig.
22 à 27. Ce dispositif est monté dans un bâti indépendant constitué par deux plaques transversales 293 entretoisées par quatre tubes 294. Les. bagues 97 fixées sous le chariot 96 sont enfilées sur les guides cylindriques 98 traversant les plaques 293 et maintenues sur ces dernières par des rondelles 98a goupillées. Pour ne pas s'opposer à la dilatation du chariot, les guides 98 peuvent être disposés dans des lumières allongées pratiquées dans les plaques 293.
Deux pattes 295 (fig. 22, 24 et 27) rapportées sous le chariot sont traversées chacune par la queue cylindrique 296 d'un profilé en U 297 coopérant avec un plat 299 repoussé par des vis 300 pour former pince de serrage d'une courroie mince et large 298 maintenue entre ce plat et une bande plastique 301.
Ainsi, le serrage de cette extrémité de chacune des deux courroies 298 est uniformément réparti sur toute la largeur. L'extrémité libre de chacune des
deux queues 296 est solidaire d'une cuvette 302 entourant un ressort de compression 303 enfilé sur la tige et interposé entre la patte 295 et le fond de la cuvette 302. La patte 295 correspondante supporte une couronne 304, en matière élastique telle que caoutchouc, formant butée souple du bord de la cuvette 302. Il est bien évident que chaque pince 297 peut être munie de deux queues cylindriques 296, lorsque la largeur de la courroie 298 est importante, afin d'assurer un meilleur guidage longitudinal.
Chacune des courroies 298 opposées, devant être mince, peut être constituée par de la matière plastique, par exemple de la famille des superpolyamides, telle que celle connue dans le commerce sous le nom de Rilsan (marque déposée) qui présente l'avantage d'être souple et très résistante. Ces courroies sont passées sur des rouleaux 305 (fig. 24 et 25) et enroulées sur des arbres 306. Chaque rouleau 305 est supporté par des roulements à billes 307 montés dans des paliers 308 rapportés sur la plaque 293 cor respondante, de sorte que ces rouleaux peuvent tourner librement.
Chaque arbre 306 est muni de roulements à bil- les 309 montés dans les parois verticales d'un support 310 dont la semelle est fixée sur un plateau 311 rapporté rigidement sur les tubes entretoises 294 inférieurs (fig. 24 et 25). Chaque arbre 306 dépasse, à l'une de ses extrémités, du support 310 pour permettre le clavetage d'une poulie réceptrice 312 sur laquelle est enroulée une courroie continue 313 entraînée par une poulie motrice 314.
Deux moteurs électriques 315 (fig. 25), supportés par les plateaux 311, sont reliési par l'intermé- diaire d'embrayages électromagnétiques 316 à chacune des poulies motrices 314. Un flasque 317, solidaire de chaque plateau 311, supporte, d'une part, la partie fixe de 1'embrayage électromagnétique correspondant et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un roulement à billes non visible, l'arbre du moteur 315 claveté sur la partie motrice de cet embrayage. Un arbre 318, engagé dans un support en U 319, est claveté sur la partie réceptrice de l'embrayage 316 et dans la poulie motrice 314. 320 désigne deux boîtes de commande électrique des deux groupes moteurs indépendants.
Le chariot 96, est assujetti, en fin de course aller et en fin de course retour, à l'action de deux amortisseurs 321 et d'un électro-aimant 322 (fig. 22). Les amortisseurs sont constitués (fig. 26) par un cylindre à embase 323 et par un piston flottant 324 repoussé par un ressort 325 interposé entre le fond de ce cylindre et l'une des faces de ce piston. La masse d'air emprisonnée dans cet amortisseur peut être évacuée par un trou calibré 326, percé dans le fond de ce cy- lindre, déterminant en coopération avec le ressort 325 la caractéristique d'actionnement.
Cette caractéristique peut être réglée au moyen d'une vis pointeau montée dans l'axe du trou calibré et susceptible de faire varier la section de passage de l'air. Ce fond de cylindre est, en outre, muni d'une valve d'admission 327 dont le débit est réglable. Chaque cylindre 323 est fixé, par l'intermédiaire de son embase, sur l'une des plaques 293 et concentriquement à un trou 328 percé dans cette dernière pour laisser passage à une tige d'actionnement 329. Ces tiges (fig. 22) sont serrées dans des colliers 330 rapportés sur le chariot 96 qui permettent de régler la longueur de tige en saillie.
Chaque électro-aimant 322 (fig. 24) est constitué par une pièce massive 331 enrobant une bobine 332 et conformée pour présenter une embase 333, de fixation sur la plaque 293 correspondante, et une par tie cylindrique 334 de guidage qui communique avec l'air ambiant. Un noyau plongeur 335, rapporté sous le chariot 96 en regard de chaque pièce 331, est prolongé par un téton 336 destin. à à pénétrer dans la partie cylindrique de guidage 334.
Comme cela est particulièrement visible aux fig.
22 et 23, le tube entretoise 294 supérieur avant supporte des plaques 337 sur lesquelles sont fixées des bascules 338, réglables longitudinalement, destinées à actionner des contacteurs 339 rapportes sous des platines 340 solidaires des plaques 293. Les platines 340 supportent, par ailleurs, des commutateurs dou- bles 341 et leurs doigts d'actionnement 342. La bascule 338 et le doigt 342 des contacteurs 339 et 341, situés à proximité d'une des plaques 293, sont disposés sur le trajet d'un galet 343 monté pour tourner librement sur une patte 344 rapportée sous le chariot 96.
Ce dispositif fonctionne de la façon suivante : les moteurs électriques 315 tournent continuellement puisqu'ils sont constamment alimentés. L'un des embrayages électromagnétiques 316 venant d'être excité, le moteur électrique 315 correspondant est accouplé à la poulie motrice 314 qui transmet la rotation à la poulie réceptrice 312, avec ou sans réduction suivant la grandeur relative de leurs diamètres. L'arbre 306 de la poulie 312 entraînée, tourne, de sorte que la courroie 298 correspondante est enroulée sur cet arbre et tire sur la pince 297. Le démarrage du chariot 96 dans ce sens s'effectue avec souplesse, car il est uniquement du à la réaction du ressort 303 comprimé par la cuvette 302 tirée par la pince 297.
La vitesse du chariot atteint celle de la courroie 298 lorsque le bord de la cuvette 302 est appliqué contre la couronne élastique 304 de ce chariot.
L'avance de ce dernier est accompagnée du dé- roulement de l'autre courroie 298, déroulement qui s'effectue avec souplesse par l'intermédiaire du ressort 303 correspondant, agissant de la même manière.
L'un des galets 343 du chariot 96 intercepte la bascule 338 correspondante qui actionne le contacteur 339. Ce dernier coupe l'alimentation de l'em- brayage électromagnétique 316 et provoque l'excitation de l'électro-aimant 322 qui avale le noyau plongeur 335, de sorte que le chariot 96 continue à avancer. Dès que l'alimentaiton de l'embrayage est cou pée, les tiges 329, disposées de ce côté du chariot, entrent en contact avec les, pistons flottants 324 des amortisseurs et enfoncent ces derniers contre l'action des ressorts 325 et de l'air emprisonné, de sorte que ces amortisseurs provoquent une décélération du mouvement donné au chariot 96 par la courroie 298.
On peut admettre, par conséquent, que ce chariot est entraîné par la courroie pendant une partie de sa course et par l'électro-aimant pendant la fin de cette course et que, dans la zone de transition, le mouvement est uniformisé, par opposition à la force vive emmagasinée de la force de freinage des amortisseurs.
Lorsque le galet 343 intercepte le doigt 342, ce dernier actionne le commutateur double 341 qui provoque, d'une part, la coupure de l'alimentation de l'électro-aimant 322 et de l'embrayage électromagnétique pour la phase suivante du cycle et, d'autre part, établit l'alimentation de l'embrayage électromagnétique supporté par la plaque 293 opposée. Ainsi, la seconde courroie 298 entraîne le chariot 96 en translation inverse, ce qui est possible, puisque le groupe moteur précédent ne peut plus fonctionner, même lorsque la bascule 338 et le doigt 342 correspondants sont libérés.
Il peut être avantageux que les vitesses de la course aller et de la course retour du chariot soient différentes, comme dans l'exemple précédent et, pour obtenir cet effet, on peut agir sur le rapport de réduction des poulies 312 et 314 et sur le diamètre de l'arbre 306. En outre, ce dispositif de commande peut être asservi au fonctionnement d'autres organes de la machine ou de chaînes précédant ou suivant cette machine par tout moyen connu agissant sur ces embrayages électromagnétiques 316, par exemple.
Par ailleurs, la sortie de cette machine peut être équipée d'un compteur actionné coup par coup par la chute des objets emballés et ce compteur peut comporter un index à maximum qui, lorsqu'il est atteint, coupe l'alimentation de la machine ou seulement de 1'embrayage électromagnétique.
Diverses modifications peuvent d'ailleurs être apportées aux formes de réalisation, représentées et décrites en détail. En particulier, la plupart des organes constituant la machine décrite ne permettent d'emballer que des objets de dimensions bien déter- minées. On peut prévoir des organes réglables afin que toute une gamme d'objets de dimensions variables puisse être emballée par cette machine. Par exemple, le gabarit 43 peut être constitué par des tiges munies à leurs extrémités de sphères en Te- flon , ces tiges étant réglables en longueur en position et en inclinaison.
De même, les mâchoires 173 et 174 peuvent être assujetties à une cinématique provoquant leur déplacement symétrique en synchronisme, ce qui présente l'avantage d'utiliser des films d'emballage relativement épais.
Automatic thermoplastic film wrapping machine
The invention relates to an automatic thermoplastic film wrapping machine for the purpose of sealing, sealing objects in plastic envelopes having a good presentation and following a very high production rate.
According to the invention, the machine is characterized by a device for unwinding a flat thermoplastic film, by a device for forming this film along a tube whose section corresponds to the master-couple of the objects to be packaged, by a longitudinal welding station of this tube, by a mechanism for driving and periodically depositing objects in the tube, by a guide path for the film and the plastic tube which is driven by a cyclic motor mechanism supporting a timed and synchronized transverse welding-cutting device.
Embodiments of the invention are shown, by way of example, in the accompanying drawing.
Fig. 1 is a side elevation, shown on a reduced scale, of an automatic machine.
Fig. 2 is a plan view, partially cut away, of this machine with the apron removed.
Fig. 3 is a partial plan view supplementing FIG. 2.
Fig. 4 is a longitudinal section taken along the line IV-IV of FIG. 3.
Fig. 5 is a longitudinal section taken along the line V-V of FIG. 2.
Fig. 6 is a partial cross section taken along the line VI-VI of FIG. 4.
Fig. 7 is a cross section taken along the line VII-VII of FIG. 4.
Fig. 7a is a partial section similar to FIG. 7 of an alternative embodiment of a constituent element of the machine.
Fig. 8 is a cross section taken along the line VIII-VIII of FIG. 5.
Figs. 9 and 10 are sections taken respectively along lines IX-IX and X-X of FIG. 2 showing a detail of the machine.
Fig. 11 is a partial section taken along the line XI-XI of FIG. 2.
Fig. 12 is a section taken along the line XII-XII of FIG. 11.
Fig. 13 is a perspective view of the thermoplastic packaging tube forming jig.
Fig. 14 is a drawing showing the evolution of forming in the jig shown in FIG. 13.
Fig. 15 is a side elevation taken along arrow F15 in FIG. 13.
Fig. 16 is a perspective of the preforming cylinder on which the locus of the points of tangency of the longitudinal fibers of the thermoplastic film is traced.
Fig. 17 is a perspective of the machine's pulse cut-seal device.
Fig. 18 is a partial cross section taken along the line XVIII-XVIII of FIG. 1.
Fig. 19 is a partial longitudinal section taken along the line XIX-XIX of FIG. 20 showing an alternative embodiment of a coil unwinding device with constant mechanical tension.
Fig. 20 is a section taken along the line
XX-XX of fig. 19.
Fig. 21 is a schematic view of the electrical wiring plan of the machine.
Fig. 22 is a plan view of an alternative embodiment of the mechanical control device of the machine.
Fig. 23 is a side elevation of this device.
Fig. 24 is a section taken along the line
XXIV-XXIV of fig. 22.
Fig. 25 is a section taken along the line
XXV-XXV of fig. 24.
Figs. 26 and 27 are partial sections taken, on a larger scale, along the respective lines XXVI-XXVI and XXVII-XXVII of fig.
22.
Fig. 1 shows, in side elevation, an automatic packing machine. According to the direction F of unwinding of the thermoplastic film 1, and as a result of circulation of the products to be packaged, the machine comprises a reel unwinder device 2 3 and a frame 4 of the machine itself, connected to this device by a sliding path 2a.
The frame 4 is made up of two side flanges 5 connected transversely by two end plates 6 and 7 to support a plate 8 at mid-height and an apron 9 at the top. The side plates 5 and the end plates 6 and 7 have numerous elongated openings 10 allowing free circulation of cooling air.
The flanges 5, the end plates 6, 7 and the plate 8 are assembled by means of shear rods and countersunk screws not shown. The apron 9 is integral with angles 11 articulated on the flanges 5, by means of pins 12, and immobilized on these flanges by bolts 13. This method of construction allows the apron 9 to be rotated when the bolts 13 are removed in order to 'easier access to the members supported by the plate 8 and not to disturb the members attached to this apron. In addition, the flanges 5 are integral with feet 14 placed or fixed on a rigid support 15.
In the example shown in FIGS. 1 and 4, the unwinder device 2 consists of a tubular frame comprising legs 16 joined transversely by means, on the one hand, of a spacer tube
17 fixed on flats 18 integral with the jambs
16, and on the other hand, a support tube 19 bent in a U and on the middle branch of which are welded tabs 20. Each leg is integral at its lower part with a fixing plate 21 and at its upper part , a ring 22 forming a bearing for the end journals 23 of the hub 24 of the coil 3. The rings 22 are split to allow the vertical exit of an empty coil or the introduction of a new coil.
As is particularly visible in fig.
18, the sliding path 2a is formed by a plate 25 and by counter-plates 26 fixed at the edge and shaped so as to provide, between them and this plate, a passage 27 intended for the passage of the thermoplastic film 1. The distance between the bottoms 28 of this passage corresponds substantially to the width of the film and the distance between the internal edges 29 of these backing plates to the width of the objects 30 to be packaged. The plate 25 of the path 2a is integral at its lower upstream part with bosses 31 (FIG. 1) intended to be traversed, as well as the legs 20 of the frame 2, by articulation pins 32, so that this sliding path can rotate around these axes. A curved guide 33 is attached under the plate 25 to shape the film 1, coming from the reel 3, and to facilitate its introduction into the path 2a.
In addition, the plate 25 rests at its free end on a cross member 34 fixed by means of bolts 35 on the flanges 5 of the frame 4 of the machine. The cross member 34 has, on either side of the bearing surface of the plate 25, a shoulder 35a making it possible to guide the latter transversely and, consequently, to align the sliding path 2a with respect to the axis of the machine. Furthermore, the downstream end of the plate 25 is integral with a cylindrical guide 36 on which the film 1 (FIG. 4) slides.
The apron 9 supports, by means of spacers 37 (fig. 1, 3, 4 and 5), a rectangular plate 38 bordered longitudinally by angles 39 delimiting a passage 40 for the circulation of the welded tube containing the objects to be packaged ( as described in the following).
The plate 38 is extended upstream by a flared part 41 on which are fixed: a support bridge 42, a forming jig 43 and a longitudinal welding station 44. The bridge 42 supports (fig.
3, 4 and 6), on its upstream face, a separator 46 and, on its downstream face, a strip 45 penetrating into the forming jig 43 to be deposited, at the outlet of the latter, under the welding station 44.
The bridge 42, shaped as a trapezoid, has two legs 47 fixed to the part 41 on either side of a recess 48 made in the latter. These legs define an opening 49 intended to allow the passage of the film 1 during forming. The separator 46 comprises an electromagnet 50 consisting of a coil 51 coated by a part 52 fixed to the bridge 42 and by a plunger core 53.
The free end of this plunger is integral with a transverse bar 54 provided with two needles 55 guided in a part 56 formed projecting on the bridge 42 and on the edge of the opening 49. The needles 55 are rounded at their free end. to be able to intercept the objects to be packaged without damaging them.
The separator thus formed is protected by a housing 57.
The strip 45 (fig. 3, 4 and 13) is constituted by a flat iron bent square, the vertical branch 58 of which is fixed to the bridge 42, by any suitable means, and the horizontal branch of which comprises a flat part 59, located inside the jig and a curved part 60, arranged under the welding station 44.
The forming jig 43 (fig. 13) is obtained from a sheet cut and bent to present the general shape of a parallelepipedal box open at both ends and the upper wall of which is formed by two triangular parts 61, 62 partially overlapping so that their inclined edges form an angle directed downstream. In addition, the side walls 63 of this housing are bevelled upstream to form two wings 64, the ascending fold line 65 of which meets the inclined edges of the triangular parts 61 and 62.
The wings 64, shaped into triangles with a rounded top, are inclined downstream. Furthermore, the side walls 63 of this template are provided with tabs 66 fixed to the flared part 41 of the plate 38.
The thermoplastic film 1, passing over the cylindrical guide 36 of the sliding path 2a, is wound on a drum 67 to form a loop before entering the forming jig 43 (Figs. 3 and 4). For this purpose, the drum is mounted, by its end journals 68, in bearings 69 integral with the flanges 5 of the frame. The drum 67 can be replaced by a fixed drum coated with a film of tetrafluoroethylene or other agent ensuring good sliding of the film 1. In order to avoid this surface coating of the fixed drum, corrugations can be formed on the latter. annular tending to greatly reduce the contact surface of the film 1 on said drum.
Moreover, the latter, entirely cylindrical, can be replaced by a cylinder portion whose opening angle corresponds to the maximum contact arc of the film 1.
As is particularly visible in fig.
14 and 15, the side bands 1a of the film 1 are folded downstream by passing over the tabs 64 of the template 43. In addition, by reaction on the inclined edges of the parts 61 and 62, to the traction exerted on the film 1 , the side bands pivot it around these edges, so that this film 1 has the shape of a tube of rectangular cross-section at the exit of the template, the upper edges of which partially overlap. Different stages in the formation of the tube are shown schematically in FIG. 14 by means of straight sections 701 to 707. It is obvious that the longitudinal ridges of the plastic tube are formed against the internal fold lines of the template by the objects to be wrapped which, driven by the film, pass through said template.
To avoid the appearance of folds during the formation of the plastic tube, it is necessary that the mechanical tension of the longitudinal fibers of the film 1 be constant and, consequently, that the drum 67 (fig.
15 and 16) or of a very large diameter. Indeed, to penetrate the template 43, the middle 71a and end 71b fibers are inclined differently, so that their points of tangency 67a, 67b are located on different generatrices of the drum.
The locus 72 of these points, shown in FIG. 16, shows that the maximum opening arc 73 of this locus must be at most equal to one quadrant of this drum.
Furthermore, the cylindrical guide 36 and the entry edge of the template 43 are separated by a distance such that the objects supported and driven by the plastic film 1 cannot tilt before entering said template.
The longitudinal welding station 44 (fig. 3, 4 and 7) comprises a nozzle 74 constituted by two half-shells 74a, 74b assembled to delimit an internal cell 75 communicating by a lateral opening 76 with a socket 77. A heating resistor 78, connected to this socket, is wound on a flattened ring 79, for example made of asbestos, disposed in the cell 75 so that its opening is located above a lumen 80. This elongated lumen and calibrated is made in the bevelled lower part 81 of the nozzle to emerge above the overlap of the edges of the plastic tube. The nozzle 74 is fixed on a plate 82, supporting the socket 77, and on a sleeve 83 provided with cooling fins 84.
A hole 85 is drilled axially in the sleeve 83, the plate 82 and the nozzle 74 so as to communicate a compressed air tank 86, suspended under the plate 8 of the frame with the cell 75 by means of a flexible tube 87 and fittings 88. The air, contained in the reservoir 86 forming a buffer, enters the cavity 75 of the nozzle, passes through the ring 79 to be heated by the resistance 78 and emerges on the edges of the plastic tube through light 80.
To perform a good weld, it is possible to act on the following parameters: length and width of the light 80; temperature of the heating resistor 78, flow rate and pressure in hot air, the advance of the strip and the thickness of the material being characteristics that are imperative in order to achieve a minimum cost price for the packaging.
Blocks 89a and 89b terminated by chamfers 90 are arranged on either side of the nozzle 74 in order to locate the heating of the plastic tube at a width substantially corresponding to that of the longitudinal weld to be produced. By means of these chamfers, the excess heat is diffused in the mass of the blocks 89a and 89b all the more easily moreover that the edges of this tube are slightly clamped between the curved part 60 of the strip 45 and these blocks . The block 89a, resting on the plate 38 to provide passage for the tube 1, is fixed on the apron 9. The block 89b, which is arranged symmetrically, is articulated on this apron by means of an axis 91.
A plate 92, integral with the sleeve 83, is fixed by means of screws 93 on the block 89b, these screws being arranged in elongated slots 94 made vertically in this plate. Thus, by vertical displacement of said plate, it is possible to adjust the distance between the welding nozzle 74 and the edges of the plastic tube 1. To facilitate various adjustments and, in particular, the initial positioning of the tube, the welding station 44 integral with the block 89b can pivot rearwardly around the articulation axis 91.
So that the drafts cannot disturb the proper functioning of the welding station, a tunnel 95 made of transparent material is fixed to the frame 4 (FIG. 1). drive the thermoplastic tube 1 and cross pe-sealing neck of this tube. This device comprises a carriage 96 provided at its lower part with rings 97 in which cylindrical guides 98 attached to the frame 4 are engaged.
A ring 99, having a shoulder 100 and fixed by means of a pin 101 on the downstream end of the guides 98, is placed in an elongated slot 102 (FIG. 10) formed in a backing plate 103 integral with the end plate. 7, the shoulder 100 of this ring being placed between the plate 7 and the bottom of another slot 104 hollowed out concentrically to the slot 102 in the backplate 103. The upstream end of the guides 98 is made integral with the by means of a pin 105 of another ring 106 in which is hollowed a median groove 107 (fig. 2 and 9). The bottom of this groove is surrounded by a stirrup 108 fixed to the flanges 5 of the frame, the walls of this groove being arranged on either side of this stirrup.
It follows from the above that the rings 99 and 106 can slide respectively in the openings 102 and in the stirrups 108 when the guides 98 are moved through the rings 97 under the effect of an expansion or a contraction. of carriage 96.
The carriage 96 supports, against the median part of its upstream edge, a part 109 traversed by a threaded pin 110 holding against the underside of this part a ball bearing 111 whose outer cage forms a template.
In addition, springs 112, engaged in tubes 113 fixed by means of a base on the counter-plate 103 and in sleeves 114 fixed under the carriage 96, are interposed between this plate and the bottom of the sleeve 114 for tend to push the carriage upstream.
A platform 115 attached to the plate 8 is raised by means of spacers 116.
This platform supports a speed reducer 117, for example of the gear type, whose input shaft 118 is aligned with the shaft 119 of a three-phase electric motor 120. The platform 115 is integral with a flange 121 supporting the fixed part 122 of an electromagnetic clutch 123, which fixed part is provided with two supply terminals 124 connected to the field coils rotating in this clutch.
The clutch slave element 125 is keyed to the input shaft 118 of the reducer 117 and the drive element 126 to a secondary shaft 127 supported by a ball bearing 128 suitably mounted in the flange 121. L The free end of the secondary shaft is connected to one of the ends of the shaft 119 of the motor 120 by means of a resilient coupling 129, the plates 130 and 131 of which are fixed to these shafts. The elastic member 132 interposed between the plates 130 and 131 is intended to flexibly transmit the torque supplied by the motor whatever its variations.
A cam 133 and a follower 134 are fixed by screws 135 on a plate 136 made integral, by any appropriate means, with the vertical output shaft 137 of the reducer 117. The cam 133 comprises two corresponding circular areas 138 and 139. respectively to the downstream and upstream positions of the carriage 96 when the roller 111 is in contact with one or other of these areas (FIGS. 2 and 3). These areas are connected by profiles 140 and 141 corresponding respectively to a slow advance and to a rapid return when the plate 136 rotates in the direction of the arrow Fl. If these profiles are spirals whose polar distance is a linear function of l angle of the vector radius, the forward and return speeds are constant.
The ratio of these speeds is a function of the relative importance of the sectors which they occupy on the cam 133. It is quite obvious that these profiles 140 and 141 can be traced to obey a law of variation of these speeds corresponding to the speed. cycle chosen for the movement of the carriage.
The difference between the radii of the circular ranges 138 and 139 determines the size of the travel of the carriage, which travel must be equal to the length of the object to be wrapped increased by twice the length of plastic tube necessary to close the packaging by welding. It emerges from the foregoing that the distance between one of the extreme positions of the carriage 96 and the needles 55 of the separator 46 must be a multiple of the stroke determined as previously, that is to say of the length between welds d 'a bag containing an object.
The springs 112, pushing the carriage 96 upstream, are not sufficient to ensure continuous application of the roller against the return profile 141. These springs only allow the roller 111 to be introduced into the space between this profile 141 and a profile 142 of the follower 134, a profile which is equidistant from the profile 141 and which cooperates with the latter to cause the rapid return without requiring the intervention of said springs.
The reservoir 86 suspended under the plate 8 of the frame is supplied with compressed air by a pump 143 mounted at the free end of the motor 120. This pump comprises a hollow body 144 fixed under the upstream end of the plate 8 (FIG. 2, 5 and 7) and closed, at its upper part, by an elastic diaphragm 145 held by means of a threaded ring 146. The diaphragm is integral with a central end piece 147 crimped onto a ball 148 extending a connecting rod 149.
Two bosses 150 and 151, formed projecting on the body 144, are pierced with holes 152 and 153 respectively controlled by inlet 154 and discharge 155 valves, for example of the plate type. The intake valve 154 allows ambient air to enter the internal cavity of the body 144 when the diaphragm 145 is lifted by the connecting rod 149 and the discharge valve 155 establishes communication between this internal cavity and the reservoir 86 via a flexible tube 156 and a threaded end 157 when said connecting rod 149 pushes down the diaphragm 155.
An eccentric ring 158 is keyed on the free end of the motor shaft 119 and a second eccentric ring 159 is wedged on the first by means of a needle screw for example. Needles 160 are interposed between the ring 159 and the head 161 of the connecting rod. By rotating the ring 159 on the ring 158, it is possible to adjust the eccentricity of the big end 161 with respect to the shaft 119 and consequently the deformation stroke of the diaphragm 145.
Guide sleeves 162 (fig. 1, 2, 5 and 8) are attached above and below the carriage 96 on either side of the axis of the machine. These sleeves are intended to allow the guiding of two columns 163 integral with the upper part of a bridge 164 and the lower part of a cross member 165. The fixing of these columns can be obtained by means of acorn nuts. 166 screwed onto the necked and threaded ends of the latter.
Upper 167 and lower 168 electromagnets are connected by three columns 169 passing on either side of the cross member 165 and fixed, by any suitable means, under the carriage 96. A plunger 170 is force-fitted in the part. median of the cross member 165 so that it also projects from both sides of this cross member. The ends of the core are engaged in the induction coils of electromagnets 167 and 168 and, when one of them is energized, the corresponding end of the core is swallowed while the other end comes out of the other. coil. In addition, an electromagnet guard inverter 171 and a double capacitor charge switch 172 are fixed to the base of the lower electromagnet 168 so that their actuating lever is controlled by the cross member. 165 in the low position.
As shown in Figs. 8 and 17, a movable jaw 173 and a fixed jaw 174 are respectively fixed under the bridge 164 and on the carriage 96 by means of screws 173a with a cylindrical head hollowed out with a hexagon. A rule 175 having two chamfers 176 and a groove 177 is fixed in the movable jaw 173 by means of slotted pins 178 and side tabs 179. An electrode 180 in the form of an angle is fixed by means of the slotted pins. 178, in the fixed jaw 174. A jaw 181, clamped against the vertical wall of the electrode 180 by screws 182, rigidly maintains a resistant tape 183 between two insulating plates 184 and 185.
This tape is folded at its upper part over the entire length of the electrode 180, so that the width of the heating part is much greater than the thickness of this film, a thickness which must be very low because of the resistant characteristics of said film. ribbon. The flat ends of the tape are clamped in insulating clamps 186 to which the electric current supply conductors terminate.
These clamps are fixed, by means of the slotted pins 178, in the fixed jaw 174 so that the tape forms, between the electrode 180 and these clamps, small loops intended to accentuate their curvature when the tape expands while heating. - fant. The upper lips 187 and 187a of the electrode 180, as well as the lower lips 188 and 188a of the rule 175, are grooved in order to prevent, when the carriage 96 advances, the sliding of the plastic tube. In addition, a shallow notch 189 is made in the middle part of the lips 188 and 188a of the rule 175 so as not to crush the longitudinal weld line of the plastic tube when the latter is clamped between the jaws.
The width of the groove 177 is slightly inside the width of the fold of the tape 183 increased by four times the thickness of the film to be welded. In this way, the strip 183, through which a current pulse passes, enters the groove 188 causing the cross-section of the plastic tube by melting and the welding of the edges of this tube by rolling between the strip and the walls of the groove.
An electric motor 190 (fig. 5 and 8), fixed to a cross member 191 connecting the lateral flanges 5 of the frame, actuates a fan 192 intended to cause the circulation of air in this frame to more particularly cool the welding jaws and the organs that support them. This cooling can equally well be obtained by means of a forced circulation of cold water in the metallic masses in contact with the jaws and in the jaws themselves.
A steel blade 193 (Figs. 2 and 5), fixed to the upstream part of the carriage 96 by means of a flat iron 194, is bent twice to constitute an upper range 195 slightly inclined with respect to the horizontal. This area is intended to support the part of the plastic tube containing the objects to be packaged, between the downstream end of the plate 38 and the jaws 173, 174 of the carriage 96 in the extreme downstream position, this area also being susceptible to s 'bend to pass under the plate when the carriage makes its return stroke.
When a cut is made, the packaged object falls on an inclined ramp 196 formed by a flexible part 197 anchored in a support plate 198. This plate is fixed to a section 199 attached to the carriage 96 and, to allow the passage of said plate, an inclined notch 200 and a recess 201 are respectively made in the carriage 96 and in the plates 7 and counterplate 103. The flexibility of the part 197 is adjustable and ensured by a conical coil spring 202 mounted on a knurled knob 203 which can be screwed onto a stud 204 blocked in the carriage 96.
Under the carriage 96 and near the front flange 5 is fixed a bracket 205 supporting a pivot 206 on which is mounted a roller 207 rotating freely on this pivot (FIGS. 11 and 12). A switch 208, attached to the front flange 5, is connected to the supply circuit of the electromagnet 50 for controlling the separator 46. This switch is actuated by a finger 209 articulated on a shaft 210 integral with a part. 211 attached to the flange 5, so that the original inclination of the finger 209 is adjustable. The finger 209 is actuated by the roller 207 of the carriage, during the end of the return stroke and the start of the outward stroke of the latter to close the switch.
The kinematic operation of the machine breaks down as follows:
A packaged object has just been separated, by pe-sealing the plastic tube, the various parts of the machine are arranged as follows: the carriage 96 is in the extreme downstream position, the jaws 173 and 174 are brought together, the roller 111 is in contact with the circular part 138 of the cam, the electro-magnetic clutch 123 couples the electric motor 120 in rotation with the speed reducer 117, the nozzle 74 diffuses hot air to perform the welding longitudinal tube containing the objects, and the needles 55 of the separator 46 are on the path of the objects to be packaged.
While the roller 111 remains in contact with the circular part 138 of the cam 133, the upper electromagnet 167 is energized, which causes the rise of the upper jaw 173. The electromagnetic clutch 123 being normally supplied, the motor. 120 is coupled with the speed reducer 117, and hence the cam 133 rotates at a reduced and constant speed according to the arrow F1 of FIG. 2. The springs 112 push the carriage 96 back into the corridor delimited by the profiles 141 and 142 of the cam 133 and the cam follower 134, which causes a rapid return of the carriage during which the plastic tube is stopped.
Therefore, the end of the tube containing the last object in the line engages between the two jaws 173 and 174 all the more easily as it is held by the upper range 195 of the steel blade 193 of the carriage. . During this return stroke, the roller 207 of this carriage intercepts the finger 209 articulated on the frame, to close the switch 208 which controls the supply of the electromagnet 50 of the separator 46, this electromagnet causing the needles 55 to be raised to free the passage for objects entrained by the plastic film 1 on the sliding path 2a. As the return stroke takes place very quickly, it is not necessary to interrupt the flow of hot air from the longitudinal welding station 44.
When the roller 111 is in contact with the circular part 139 of the cam 133, the carriage is in the extreme upstream position and, as long as it rolls on this part 139, it remains stationary to give the jaw 173 time to descend under the action of the lower electromagnet 168 supplied. The jaws close on the plastic tube in the space between the last two objects.
The roller 111 attacks the profile 140 of the cam 133, which causes the slow advance of the carriage. During this outward stroke, the tube, which is clamped between the jaws 173 and 174, advances downstream, and, consequently, the coil 3 unwinds. A length of film equivalent to the unwound length is formed as described above, in the template 43. The finger 209, during the start of the outward stroke, is always actuated by the roller 207 of the carriage: the switch 208 remains closed and the 55 needles raised. When finger 209 is released, switch 208 is open; the electromagnet 50 of the separator 46 is no longer excited and the moving part of this separator falls under its own weight to intercept the next object and retain it during the end of the outward journey.
This limit switch must correspond to the distance separating two contiguous objects in the tube to ensure the sealing of the adjacent ends of two contiguous bags.
During this outward stroke, the nozzle 75 diffuses hot air which ensures the welding of the two covering edges of the plastic tube. In addition, when the upper jaw 173 descends, the cross member 165 for actuating this jaw also controls the guard reverser 171 of the electromagnets (as described below) and the double switch 172 which allows a capacitor 212 (fig. 21) to be connected to a timer relay for the supply of the resistive tape 183 and, consequently, to ensure a timed weld-cut. The strip 183 by passing the current pulse heats up and causes by contact the fusion of the thermoplastic material which is restricted on each side of the strip to form a rolled bead between said strip and the walls of the groove 177 of the rule. 175.
When this capacitor is discharged, the carriage 96 continues its forward stroke to give time for its jaws to cool, which cooling is activated by the fan 192. The roller 111 approaches the circular part 138 of the cam 133, the carriage s' When stopped, the upper electromagnet 167 is energized to cause the lifting of the movable jaw 173 and the object whose packaging is finished falls onto the inclined discharge ramp 196. The guard inverter 171 and the dual load switch 172 are no longer actuated by the cross member 165 since the jaw 173 is raised. The dual switch 172 therefore connects the capacitor 212 with a load circuit described in the following.
All the surfaces of the machine, against which the thermoplastic material constituting the packaging is in contact, are covered by a thin film of plastic material, such as that designated in the trade under the name of Teflon (registered trademark) or by cloth, known from glass impregnated with the same material. In this way, the friction of the film and then of the loaded thermoplastic tube is reduced.
It also prevents sticking on these surfaces of the thermoplastic packaging material, in the case where the film heats up under the action of the heat diffused by objects which may come, for example, from a pasteurization line preceding this. machine.
The electrical wiring diagram of this machine, shown in fig. 21, is established from a three-phase AC supply network 213, but this exemplary embodiment cannot be considered as limiting, since this diagram can be easily modified in order to ensure correct operation of the machine from n any power source. The network 213 is connected to a general circuit breaker 214 of the machine, connected by two main lines 215a and 215 to the motor 120 for actuating the carriage and to the motor 190 for controlling the fan. The resistor 78 of the welding station can be supplied, without inconvenience, by an alternating current whose voltage is adjustable to ensure temperature control.
This resistor is connected by two wires 216 to the secondary of a transformer 217, the primary of which is connected, at one of its ends and at an adjustable point 218 of its winding, by two wires 219 at two of the conductors of line 215a . A fuse 220 is mounted in series on one of the wires 219.
The supply current of the electromagnet 50 of the separator and of the electromagnetic clutch 123 must be continuous. For this, two wires 221, derived on two of the conductors of line 215 are connected to the primary of a transformer 222 , a fuse 220 controlling this bypass. The secondary of the transformer is connected to a current rectifier 223 which may be, for example, a dry bridge rectifier. It is easy to see that the transformer 222 is justified only by the characteristics of the electromagnetic clutch 123 and of the electromagnet 50 which are chosen essentially as a function of their cost price.
The two output terminals of this rectifier are connected by wires 224, one of which is controlled by the switch 208 mentioned above, to the electromagnet 50 of the separator. Two other derivative wires 225, on the wires 224 are connected to the electromagnetic clutch 123 and, to stop the operation of the carriage 96 of the jaws 173, 174 and of the separator 46, a switch is mounted in series on one of the conductors 225. 226 reported on the control panel and intended to cut off the power supply to the electromagnetic clutch. If the stopping of the machine must be prolonged, one acts on the circuit breaker 214 which cuts off the general supply, and in particular that of the motors 120 and 190 and of the resistor 78 which is not controlled by the switch. 226.
The resistant tape 183 is supplied, without inconvenience, with alternating current, but its electrical characteristics are such, in this assembly, that the voltage must be lowered, which does not however constitute an imperative, because it can be advantageous for others. uses to directly power the ribbon 183. The latter is connected by two wires 227 to the secondary of a transformer 228 whose primary is connected to two wires 229 derived from two of the conductors of line 215, a fuse 220 being connected in series on one of the wires 229. One of the wires 227 is controlled by a relay 230 mounted on the discharge circuit of the capacitor 212.
This circuit is made up of two wires 231 and 232, connecting the armatures of capacitor 212 to the terminals of relay 230, wires between which a fixed resistor 233 and a variable resistor 234 are branched off. By modifying the size of the variable resistor 234, the time constant of the capacitor discharge circuit is varied and, consequently, the timing of the relay 230 can be adjusted. The charging circuit of this capacitor 212 is formed by two wires 235 and 236 connecting the armatures of said capacitor at the output terminals of a rectifier 237 similar to rectifier 223.
A resistor 238 is mounted in series on the wire 236 to cooperate with the capacitor in order to obtain a time constant at the load compatible with the time available on the machine to carry out this load. The capacitor charging and discharging circuits are controlled by the double switch 172, previously described, the contact 239 of which, connected to one of the reinforcements of the capacitor, is capable of connecting a pad 240 terminating the wire 231, or a pad 241 terminating the wire 235. At the input of the rectifier 237 are connected two wires 242 derived from two conductors of the line 215, a fuse 220 being mounted in series on one of the wires 242. 243 designates a pilot light at the neon connected to wires 242.
In the example shown, the electromagnets
167 and 168 are respectively supplied by a direct current at low voltage. For this, the primary of a mid-tap transformer 244 is connected, by wires 245, to two of the conductors 215, a fuse 220 being mounted in series on one of these wires. The ends of the secondary of this transformer are connected to a wire 246 after passing through rectifying cells 247 of the reciprocating type.
The wire 246, of positive polarity, ends at the input of the windings of the electromagnets 167 and 168. The midpoint of the transformer 244 is connected by a wire 248 to the contact 249 of a double contactor 251 fixed downstream on the frame. machine and capable of being actuated by the carriage, at the downstream end of travel only, so that contact 249 releases a pin 253 to connect a second pin 255. Similarly, another double contactor 252, fixed upstream on the frame of the machine, is controlled by the carriage, at the upstream end of travel only, so that its contact 250 releases a pad 254 and connects a pad 256. The pad 255 is connected, by a wire 257, to a pad 258 of the inverter 171, previously described, and by a wire 259, derived from the wire 257, at the output of the winding of the upper electromagnet 167.
The pad 254 is connected by a wire 260 to a second pad 258a of the inverter 171. The pad 253 is connected by the intermediary of a wire 261 to a third pad 262a of the inverter 171, which pad ends. , moreover, a wire 263 connected to the contact 250. Moreover, the pad 256 is connected by a wire 264 to the fourth pad 262 of the inverter 171 and by a wire 265 at the output of the coil of the electromagnet lower 168. The pads 258 and 258a of the inverter are connected by a contact 266 when the jaw 173 is raised and this contact connects the pads 262 and 262a of this inverter when said jaw is lowered.
It is quite obvious that the wires 219, 221, 229, 242 and 245 branched on the lines 215a and 215 are connected to the conductors of these lines so that the general network is balanced.
The electrical operation of this machine is as follows:
As long as the circuit breaker 214 is on, the motors 190 of the fan and 120 of the control of the carriage rotate. The separator 46 operates whenever 1 "switch 208 is closed to the passage of the carriage 96. The resistor 78 of the longitudinal welding station 44 is supplied to release an amount of heat per unit of time adjustable by movement of the slider 218 of the transformer 217 .
The electromagnetic clutch 123 couples the motor 120 to the speed reducer 117 as long as the switch 226 on the instrument panel is closed.
When the upper jaw 173 is raised, the contact 239 of the switch 172 connects the pad 241 of the charging circuit, so that the capacitor 212 charges. As this upper jaw descends, it acts on switch 172 to connect contact 239 with pad 240 of the discharge circuit so that, for a time determined by the setting of variable resistor 234, relay 230 forms the supply circuit of the resistive tape 183 which, therefore, is only supplied during this time.
The selective feeding of the electromagnets 167 and 168 is carried out as follows: the carriage 96 being, in downstream stop and the jaw 173 in the low position, the contact 266 of the inverter 171 connects the pads 262 and 262a, the contact 249 of the double contactor 251 intercepts the pad 255, and the contact 250 of the double contactor 252 intercepts the pad 254. As a result, the upper electromagnet 167 alone is supplied since the current coming from the wire 246 can only pass by this electromagnet, the wires 259 and 257, the pad 255 connected by the contact 249 and the wire 248.
As a result, the movable jaw 173 slides upward.
The carriage 96 is always at the downstream stop, therefore the contacts 249 and 250 are respectively glued to the pads 255 and 254; but the upper jaw being raised, the contact 266 of the inverter 171 now connects the pads 258 and 258a. It is noted that the passage of the current takes place along the same path, thus keeping the jaw 173 high.
The carriage 96 performs its rapid return stroke and the jaw 173 remains up, so that the contact 266 of the inverter 171 still connects the pads 258 and 258a and that the contacts 249 and 250 of the contactors 251 and 252 respectively intercept the pads. 253 and 254. It follows that the current, coming from the wire 246, can pass only through the upper electromagnet 167, the wires 259 and 257, the contact 266 connecting the pads, 258 and 258a, the wire 260, the pad 254 connects by the contact 250, the wires 263 and 261, the pad 253 connected by the contact 249 and the wire 248. Consequently, the electromagnet 167 remains energized and the jaw 173 in the high position.
The carriage 96 comes to the upstream stop with the jaw 173 at the top, so that the contact 266 of the inverter 171 connects the pads 258 and 258a and that the contacts 249 and 250 of the contactors 251 and 252 intercept the pads 253 and 256. The current, coming from wire 246, can only pass through the lower electromagnet 168, wires 265 and 264, pad 256 connected by contact 250, wires 263 and 261, pad 253 connected by contact 249 and wire 248. This lower electromagnet 168 being supplied, the movable jaw 173 descends.
At this new position, that is to say the carriage 96 in the upstream stop and jaw 173 at the bottom, the contact 266 of the inverter 171 connects the pads 262 and 262a and the contacts 249 and 250 of the contactors 251 and 252 respectively intercept the pads 253 and 256. Consequently, the current coming from the wire 246 can only pass through the lower electromagnet 168, the wire 265, a part of the wire 264, the contact 266 connecting the pads 262 and 262a, the wire 261, the pad 253 connected by the contact 249 and the wire 248. Thus the lower electromagnet remains supplied and the movable jaw 173 in the lower position.
The carriage 96 now performs the slow forward stroke with the jaw 173 in the down position, so that the contact 256 of the inverter 171 connects the pads 262 and 262a and the contacts 249 and 250 of the contactors 251 and 252 respectively intercept the pads. 253 and 254. It is noted that the current flow path is not modified and that the electromagnet 168 remaining energized, the movable jaw 173 is kept in the low position.
In the particular case where the objects to be packaged are boxes whose lids risk catching each other, the separator cannot unhook them and there is a risk, subsequently, of damaging the tape 183 of the transverse welding jaws. .
To avoid this drawback, it may be advantageous to have, near this separator, a safety device controlling the stopping of the entire line of objects to give time for a supervisor to remove the two adhering objects, because it is better to lose a certain length of plastic tube than to stop the machine whose operation is regulated.
It is obvious that the control of the supply circuit of the electromagnet 50 of the separator, provided mechanically in the example shown, can be replaced by any other means, such as photoelectric control, cam control, timer. , etc. Furthermore, in the particular case where the objects to be packaged do not have great rigidity, it may be advantageous to replace this separator by a continuous chain disposed above the sliding path 2a and carrying, at regular intervals, the hoops intended to take load the stored objects, separate them and accompany them or drive up to the forming jig 43.
Consequently, the objects placed on the film 1 are separated from each other by a suitable distance fixed by the pitch of the rubs on the chain. The separator can also be replaced by any equivalent device, such as a trap door synchronized with the movement of the carriage, gripping arm, etc.
Figs. 19 and 20 show an alternative embodiment of the reel unwinder device 2 3 which ensures a constant tension of the film 1. This device comprises a frame consisting of two flanges 267 joined by spacer tubes 268. These flanges are cut from the folded sheet metal. at the lower part to constitute tabs 269 for fixing on the support 15. In order to lighten this frame, the flanges 267 can be perforated at suitable locations.
The journals 23 of the hub 24 of the coil 3 are engaged in slots 270 of the flanges, and the bosses 31 of the sliding path 2a are crossed by the articulation pins 32 previously passed through the flanges 267. Two smooth metal cylinders 271 and 272 are supported, via their end journals 273, by ball bearings 274 mounted in bosses 275 reported and welded to the outside of the flanges 267, so that these cylinders can rotate freely relative to the frame. Above the cylinder 272 is arranged a driving cylinder 276 coated with an elastic adherent material, such as rubber, and the clearance between these two cylinders is slightly less than the thickness of the film 1 to be driven.
One of the end journals 273 of the driving cylinder 276 is mounted on the corresponding flange like the tournions of the cylinders 271 and 272. The other journal 277 of this driving cylinder, supported by a ball bearing 274, is integral with one plates of an elastic coupling 278, the other plate of which is keyed on the output shaft of a geared motor unit 279. The latter is fixed at the end on a plate 280 attached, by means of spacers 281, on the corresponding flange 267 of the frame.
The thermoplastic film 1 is engaged between the smooth cylinder 272 and the driving cylinder 276, then passed over the smooth cylinder 271, disposed tangentially to the sliding path 2a and in the passage 27. This film forms a loop 282, between the two smooth cylinders 271 and 272, intended to constitute a buffer length of film necessary since the geared motor group 279, synchronized with the motor 120 of the machine, rotates continuously, while the film 1 is driven jerkily by the carriage 96. This loop 282 is weighted by a cylindrical player 283 disposed at the top of the latter and held laterally by means of collars 284 formed on either side of this player.
This device unwinds film at constant speed and the tension of this film supplied by the player 283 is itself constant. If the synchronization of the geared motor 279 is not strictly controlled or if an unexpected stop of the machine occurs, there is a risk of forming a much too large buffer loop 282. It is therefore necessary to stop the gearmotor group when the loop reaches a determined limit length. For this, a lever 285, pivotally mounted on a knife 286 integral with the flanges 267 and balanced by means of a counterweight 287, is arranged in the middle part of the film.
This lever tends to actuate, when it is pushed back by the player 283, a switch 288 mounted on one of the spacers 268 so as to interrupt the power supply to the geared motor group 279. When the loop 282 decreases in length, the player 283 goes up and releases the lever 285 which, under the action of its counterweight 287, pivots on the knife 286 and no longer activates the switch 288. The power supply circuit of the geared motor unit 279 is closed and again delivers film: loop 282 increases in length.
The elastic coupling 278 can be advantageously replaced by an electromagnetic clutch controlled by the switch 288, so that the geared motor group can be continuously supplied.
Fig. 7a shows an alternative embodiment of the adjustment of the eccentricity of the connecting rod 149 actuating the pump 143. The head 161 of this connecting rod is threaded onto a ball bearing through which a stepped and threaded axle 290 passes. The threaded end of this axis is screwed and locked in one of the holes 291 threaded on a spiral drawn on a plate 292 keyed at the end of the shaft 119 of the motor 120. By choosing the hole 291, in which the 'axis 290 is fixed, we control) the eccentricity of the connecting rod 149, therefore its stroke and therefore the flow rate of the pump.
Another embodiment of the cart control device 96 is shown in FIGS.
22 to 27. This device is mounted in an independent frame consisting of two transverse plates 293 braced by four tubes 294. The. rings 97 fixed under the carriage 96 are threaded onto the cylindrical guides 98 passing through the plates 293 and held on the latter by pinned washers 98a. In order not to oppose the expansion of the carriage, the guides 98 can be arranged in elongated slots made in the plates 293.
Two tabs 295 (fig. 22, 24 and 27) reported under the carriage are each traversed by the cylindrical shank 296 of a U-shaped profile 297 cooperating with a flat 299 pushed back by screws 300 to form a clamp for tightening a belt thin and wide 298 held between this flat and a plastic band 301.
Thus, the tightening of this end of each of the two belts 298 is uniformly distributed over the entire width. The free end of each of the
two tails 296 is integral with a cup 302 surrounding a compression spring 303 slipped on the rod and interposed between the tab 295 and the bottom of the bowl 302. The corresponding tab 295 supports a crown 304, made of elastic material such as rubber, forming a flexible stop on the edge of the cup 302. It is obvious that each clamp 297 can be provided with two cylindrical shanks 296, when the width of the belt 298 is important, in order to ensure better longitudinal guidance.
Each of the opposing belts 298, to be thin, may be made of plastic, for example of the superpolyamide family, such as that known in the trade as Rilsan (registered trademark) which has the advantage of be flexible and very resistant. These belts are passed over rollers 305 (fig. 24 and 25) and wound on shafts 306. Each roller 305 is supported by ball bearings 307 mounted in bearings 308 attached to the corresponding plate 293, so that these rollers can rotate freely.
Each shaft 306 is provided with ball bearings 309 mounted in the vertical walls of a support 310, the sole of which is fixed on a plate 311 attached rigidly to the lower spacer tubes 294 (FIGS. 24 and 25). Each shaft 306 protrudes, at one of its ends, from the support 310 to allow the keying of a receiving pulley 312 on which is wound a continuous belt 313 driven by a driving pulley 314.
Two electric motors 315 (fig. 25), supported by the plates 311, are connected by the intermediary of electromagnetic clutches 316 to each of the drive pulleys 314. A flange 317, integral with each plate 311, supports, of on the one hand, the fixed part of the corresponding electromagnetic clutch and, on the other hand, by means of a non-visible ball bearing, the motor shaft 315 keyed on the driving part of this clutch. A shaft 318, engaged in a U-shaped support 319, is keyed on the receiving part of the clutch 316 and in the driving pulley 314. 320 designates two electrical control boxes of the two independent motor groups.
The carriage 96 is subject, at the end of the outward stroke and at the end of the return stroke, to the action of two shock absorbers 321 and an electromagnet 322 (FIG. 22). The shock absorbers are constituted (FIG. 26) by a base cylinder 323 and by a floating piston 324 pushed back by a spring 325 interposed between the bottom of this cylinder and one of the faces of this piston. The mass of air trapped in this damper can be evacuated through a calibrated hole 326, drilled in the bottom of this cylinder, determining in cooperation with the spring 325 the actuation characteristic.
This characteristic can be adjusted by means of a needle screw mounted in the axis of the calibrated hole and capable of varying the air passage section. This cylinder bottom is, moreover, provided with an intake valve 327 whose flow rate is adjustable. Each cylinder 323 is fixed, by means of its base, on one of the plates 293 and concentrically to a hole 328 drilled in the latter to allow passage for an actuating rod 329. These rods (fig. 22) are clamped in collars 330 attached to the carriage 96 which make it possible to adjust the length of the protruding rod.
Each electromagnet 322 (FIG. 24) consists of a solid part 331 encasing a coil 332 and shaped to present a base 333, for fixing on the corresponding plate 293, and a cylindrical part 334 of guide which communicates with the ambiant air. A plunger 335, attached under the carriage 96 opposite each part 331, is extended by a stud 336 destiny. to penetrate into the cylindrical guide part 334.
As is particularly visible in fig.
22 and 23, the front upper spacer tube 294 supports plates 337 on which are fixed latches 338, adjustable longitudinally, intended to actuate contactors 339 reported under plates 340 secured to the plates 293. The plates 340 support, moreover, double switches 341 and their actuating fingers 342. The rocker 338 and the finger 342 of the contactors 339 and 341, located near one of the plates 293, are arranged in the path of a roller 343 mounted to rotate freely on a tab 344 attached under the carriage 96.
This device works as follows: the electric motors 315 rotate continuously since they are constantly supplied. One of the electromagnetic clutches 316 having just been energized, the corresponding electric motor 315 is coupled to the driving pulley 314 which transmits the rotation to the receiving pulley 312, with or without reduction depending on the relative size of their diameters. The shaft 306 of the driven pulley 312 rotates, so that the corresponding belt 298 is wound on this shaft and pulls on the clamp 297. The start of the carriage 96 in this direction takes place smoothly, since it is only necessary to the reaction of the spring 303 compressed by the bowl 302 pulled by the clamp 297.
The speed of the carriage reaches that of the belt 298 when the edge of the cup 302 is pressed against the elastic ring 304 of this carriage.
The advance of the latter is accompanied by the unwinding of the other belt 298, unwinding which takes place flexibly by means of the corresponding spring 303, acting in the same way.
One of the rollers 343 of the carriage 96 intercepts the corresponding rocker 338 which actuates the contactor 339. The latter cuts off the power supply to the electromagnetic clutch 316 and causes the excitation of the electromagnet 322 which swallows the core. plunger 335, so that the carriage 96 continues to advance. As soon as the supply to the clutch is cut off, the rods 329, arranged on this side of the carriage, come into contact with the floating pistons 324 of the shock absorbers and press the latter against the action of the springs 325 and of the shock absorber. trapped air, so that these shock absorbers cause a deceleration of the movement given to the carriage 96 by the belt 298.
It can be assumed, therefore, that this carriage is driven by the belt during part of its stroke and by the electromagnet during the end of this stroke and that, in the transition zone, the movement is uniform, as opposed to to the stored live force of the braking force of the shock absorbers.
When the roller 343 intercepts the finger 342, the latter actuates the double switch 341 which causes, on the one hand, the cutting off of the power supply to the electromagnet 322 and to the electromagnetic clutch for the next phase of the cycle and , on the other hand, establishes the power supply to the electromagnetic clutch supported by the opposite plate 293. Thus, the second belt 298 drives the carriage 96 in reverse translation, which is possible, since the preceding motor group can no longer operate, even when the lever 338 and the corresponding finger 342 are released.
It may be advantageous that the speeds of the forward stroke and of the return stroke of the carriage are different, as in the previous example and, to obtain this effect, it is possible to act on the reduction ratio of the pulleys 312 and 314 and on the diameter of the shaft 306. In addition, this control device can be slaved to the operation of other parts of the machine or of chains preceding or following this machine by any known means acting on these electromagnetic clutches 316, for example.
In addition, the output of this machine can be equipped with a counter actuated step by step by the fall of the packaged objects and this counter may include a maximum index which, when reached, cuts the power to the machine or only the electromagnetic clutch.
Various modifications can moreover be made to the embodiments, shown and described in detail. In particular, most of the components constituting the machine described only make it possible to package objects of well-determined dimensions. Adjustable members can be provided so that a whole range of objects of varying sizes can be packed by this machine. For example, the template 43 can be formed by rods provided at their ends with Teflon spheres, these rods being adjustable in length, position and inclination.
Likewise, the jaws 173 and 174 can be subjected to a kinematics causing them to move symmetrically in synchronism, which has the advantage of using relatively thick packaging films.