Machine à emballer des articles plats
L'invention a pour objet une machine à emballer des articles plats, dans des emballages individuels.
A titre d'exemple un tel article pourrait tre en caoutchouc souple ou flexible et à parois minces, tels que des articles prophylactiques en forme de doigtier ou de tétine, se présentant sous forme d'un disque comportant un bourrelet formé par plusieurs couches de la paroi latérale de l'article enroulée sur elle-mme, la partie restante de cette paroi, constituant l'extrémité fermée de l'article, formant un diaphragme libre s'étendant entre le bourrelet circulaire.
La machine selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend un transporteur portant un grand nombre de supports pour les articles à emballer, des moyens pour faire avancer ce transporteur pas à pas en vue de présenter chaque support, à son tour, à un poste de transfert, des moyens pour transférer un article depuis le support, faisant face au poste de transfert, à une glissière d'alimentation en alignement avec des cavités complémentaires ménagées dans deux rouleaux chauffés de fermeture, et des poussoirs pour faire avancer progressivement l'article le long de la glissière d'alimentation et le placer entre des bandes superposées d'une matière d'emballage formée au moins en partie par une substance thermoplastique lesquelles avancent entre les rouleaux chauffés de fermeture,
dont les cavités recouvrent ledit article alors que les bords des bandes en contact se soudent entre eux sous la chaleur des rouleaux en rendant l'emballage étanche.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine à emballer qui fait l'objet de l'invention.
Les fig. 1, 2 et 3 montrent, respectivement en élévation, vue par l'arrière et en plan partiel (à plus grande échelle), la machine selon cette forme d'exécution.
La fig. 4 montre schématiquement et en vue en bout les moyens de transfert et une partie de son mécanisme de commande.
La fig. 5 montre ces moyens de transfert dont les organes occupent une autre position.
La fig. 6 montre, schématiquement, le mécanisme de commande des moyens de transfert.
La fig. 7 montre, schématiquement, le mécanisme de commande du transporteur.
La fig. 8 montre, schématiquement, le mécanisme de commande des poussoirs.
La fig. 9 montre, schématiquement, le mécanisme tronçonneur, pour séparer les emballages obtenus.
La fig. 10 montre, schématiquement, le mécanisme de commande pour la décharge d'un liquide.
La machine d'emballage, montrée sur les fig. 1, 2 et 3, comprend un bâti 10, en forme de caisson, monté sur un socle 11. Sur la paroi avant du bâti 10 font saillie deux broches horizontales écartées 12 et 13 sur lesquelles sont montés des pignons à chaîne 14 et 15 sur lesquels est engagée une chaîne transporteuse 16 dont le brin supérieur se déplace depuis la droite vers la gauche de la fig. 1. La chaîne transporteuse porte une série de plateaux 17 dont chacun est propre à recevoir un des articles à emballer, ces articles étant constitués par des articles en caoutchouc souples à paroi mince, comme des articles prophylactiques munis d'une tétine, comme ceux décrits au début.
Le long du brin supérieur de la chaîne transporteuse 16, à l'extrémité de gauche de celle-ci, est établie une glissière d'alimentation 18 dont l'extrémité de gauche est engagée entre deux rouleaux chauffés 19, 20, qui tournent autour d'axes horizontaux, pour aboutir à une distance réduite du plan de la glissière. Le rouleau inférieur 20 tourne autour d'un axe fixe alors que le rouleau supérieur 19 est monté sur un bras 21 articulé à une console et est sollicité vers le bas par un ressort 23 pour venir en contact avec le rouleau (fig. 2). Les rouleaux sont chauffés intérieurement par des moyens électriques auxquels le courant est fourni à l'aide d'un système approprié de bagues frottantes (non montré).
Dans la face périphérique de chaque rouleau sont ménagées plusieurs cavités 24 de forme allongée dans le sens circonférentiel, les cavités du rouleau inférieur 20 étant visibles sur la fig. 3.
Des bandes 25, 26, constituées en une matière servant à l'emballage, sont enroulées sur des bobines 27, 28 montées respectivement au-dessus et au-dessous des rouleaux 19, 20 et sont déroulées des bobines pour tre dirigées vers les rouleaux 19, 20 de manière à pouvoir passer de droite à gauche dans l'intervalle existant entre les rouleaux.
La glissière d'alimentation 18 comporte, comme visible sur la fig. 3, des bords 29 rabattus vers l'intérieur pour empcher que les articles puissent se dégager vers le haut hors de celle-ci. Cette glissière comprend une entrée latérale 31 dans laquelle les articles sont engagés depuis des plateaux 17, le transfert ayant lieu à l'aide d'une griffe 32 (fig. 4) actionnée suivant un mouvement de va-et-vient en travers des plateaux. Un poussoir 33, qui se déplace suivant un mouvement de va-et-vient dans la glissière 18, refoule les articles le long de ladite glissière vers l'intervalle existant entre les rouleaux 19, 20, de sorte que chaque article est engagé entre les bandes de la matière d'emballage passant autour des rouleaux, ces articles étant recueillis dans des cavités correspondantes 24 ménagées dans lesdits rouleaux.
Les bandes sont serrées l'une contre l'autre autour de chaque article de manière à l'envelopper d'une manière étanche. Ces bandes sont constituées en une matière thermoplastique, ou portent sur leurs faces adjacentes une telle composition, et, par l'effet de la chaleur dégagée par les rouleaux, adhèrent l'une à l'autre.
Deux rouleaux entraîneurs 34, 35, qui tournent à une vitesse périphérique un peu plus élevée que les rouleaux chauffés 19, 20, servent à exercer une traction sur les emballages étanches pour les écarter des rouleaux chauffés et un couteau de guillotine 36 est prévu pour détacher les emballages individuels par découpage après qu'ils ont été formés.
La machine à emballer est actionnée par un moteur électrique 37 (fig. 2) qui entraîne, par une transmission réductrice à engrenages 38, un pignon entraîneur double 39. Une des deux chaînes à maillons engagée sur le pignon 39 et désignée par 40 sur la fig. 2 passe également sur un pignon entraîné 41 monté sur un arbre commun avec un pignon (non montré) engrenant avec une couronne dentée 42 fixée sur le rouleau chauffé inférieur 20 et cette couronne 42 engrène avec une couronne dentée correspondante 43 montée sur le rouleau chauffé supérieur 19. Le rouleau entraîneur supérieur 34 est monté sur un bras à contrepoids 34a qui peut pivoter autour de l'axe du rouleau chauffé supérieur 19, ce rouleau 34 étant entraîné par une chaîne à maillons 34b à partir dudit rouleau 19. Un pignon fou 44 maintient la tension de la chaîne 40.
L'autre chaîne 45, engagée sur le pignon entraîneur 39, passe sur un pignon entraîné 46 calé sur un arbre à cames 47 logé dans le bâti 10, en forme de caisson, cet arbre portant plusieurs cames dont chacune est en contact avec un galet monté sur un levier faisant partie de plusieurs leviers par lequel le mouvement est transmis à la chaîne transporteuse 16, à la griffe de transfert 32, au poussoir 33 et au couteau mobile de la guillotine 36, les différentes cames et leurs liaisons aux organes entraînés étant montrées sur des figures séparées.
Sur la fig. 7, la came servant au déplacement de la chaîne transporteuse 16 est désignée par 48, cette came agissant sur le galet 49 monté sur un levier 51 pivotant autour de l'axe 52 fixé sur le bâti. Un pignon 53, relié par une chaîne 54 à un pignon (non montré) fixé sur l'arbre du pignon 15 de la chaîne transporteuse 16, porte librement sur son arbre un bras 55 muni d'un cliquet (non montré) coopérant avec une roue à rochet (non montrée) solidaire du pignon 53. Une bielle télescopique 56 est articulée, à ses extrémités, au levier 51 et au bras 55 et un ressort 57, à boudin, établi entre le levier 51 et le bras 55 tend à raccourcir la bielle télescopique 56 à sa longueur minimum.
Pendant chaque tour de la came 48, le levier 51 se déplace d'abord dans le sens contraire des aiguilles d'une montre (sens direct) par rapport à la fig. 6, le levier pouvant alors revenir à sa position initiale par un mouvement dans le sens indirect, le mouvement dans le sens direct étant transmis à l'aide du ressort 57 pour déplacer angulairement le bras 55 et produire la course active du cliquet en vue de faire tourner le pignon 53 et faire avancer la chaîne transporteuse 16 sur une longueur prédéterminée. Si le mécanisme à rochets ou la chaîne transporteuse 16 est coincé, le levier 51 peut fonctionner à vide simplement avec une simple extension du ressort 57 et de la bielle 56.
La griffe de transfert 32 est montée sur un bras 58 (fig. 4, 5 et 6) fixé sur un bras 59 articulé en 61 à un autre bras 62 qui peut pivoter autour d'un axe 63 monté sur le bâti 0, le bras 62 oscillant dans un plan transversal par rapport à l'axe de la glissière d'alimentation 18 de manière telle que la griffe puisse se déplacer suivant un mouvement de va-et-vient en travers de la chaîne transporteuse et le long de l'entrée 31 de la glissière. Le bras 62 est sollicité vers l'avant depuis la position montrée sur la fig. 4 par un ressort de traction 64 et le bras 59 est sollicité dans le sens indirect autour de son pivot 61 par un ressort de traction 65 pour déplacer la griffe de transfert 32 vers le bas.
Le bras 62 est déplace vers l'arrière contre l'action du ressort 64 par une transmission à câble gainé dont la gaine 66 est en contact avec une butée 67 prévue sur un doigt 68 faisant saillie latéralement sur le bras 62 alors que le câble 69 est attaché à un bras pivotant 70 sollicité contre l'action de la traction exercée sur le câble, par un ressort de traction 71. Le bras 59 porte un cliquet à contrepoids 72 coopérant avec une came fixe 73 en vue de soulever la griffe de transfert 32 pendant sa course vers l'avant et de permettre sa descente jusqu'à sa position active pendant sa course vers l'arrière.
La griffe de transfert 32 est actionnée, par une transmission à câble gainé, à l'aide d'une came 74 (fig. 6) montée sur l'arbre à cames 47, la came 74 étant en contact avec un galet 75 monté sur un levier pivotant 76 dont l'extrémité libre est reliée au câble 69. L'extrémité de la gaine 66, opposée à celle qui est en contact avec la butée 67 du bras 62, est en contact avec une butée fixe 77 prévue sur le bâti 10.
Quand la griffe de transfert 32 occupe sa position vers l'intérieur, montrée en traits pleins sur la fig. 4, le galet 75 est en contact avec la crte de la bosse de la came 74. Le bras 70 agit, en effet, comme un point d'ancrage fixe pour le câble, le ressort 71 étant assez fort pour pouvoir résister aux contraintes agissant sur le câble par le fonctionnement de la griffe de transfert de sorte que la gaine 66 maintient le bras 62 dans la position montrée contre l'action de la traction du ressort 64. Le ressort 65 maintient les bras 58, 59 et la griffe 32 dans la position montrée, le bec du cliquet étant en contact avec la partie arrière 73a de la came, cette partie étant réunie à la partie marginale principale 73b de cette came par un gradin arrondi 73c.
Quand la came 74 commence à tourner, l'extrémité du câble 69 qui est fixée au levier 76 se déplace vers la butée 77 de la gaine, de sorte que le bras 62 se déplace dans le sens direct par l'action du ressort 64 pour déplacer la griffe de transfert 32 vers l'extérieur. Le cliquet 72 vient en contact avec le gradin 73c de la came 73 et tend à tre entraîné dans le sens direct par rapport au bras 59, cette rotation étant limitée par le contact d'une face d'arrt 72a de ce bras avec la face latérale du bras 59 de sorte que le bras 59, avec le cliquet, est déplacé angulairement dans le sens direct en vue de soulever la griffe 32, le bras 59 étant maintenu dans cette position jusqu'à ce que le cliquet glisse de la came. Les organes sont montrés en traits mixtes sur la fig. 4 dans une position intermédiaire pendant la course vers l'avant.
Le cliquet 72 glisse de la came 73 quand le bras 62 atteint la limite avant de sa course et la griffe 32 tombe alors sur une butée 17a à côté des plateaux 17 de la chaîne transporteuse 16. A ce moment, le galet 75 a atteint le point le plus bas de la came 74 et, quand la came continue à tourner, le bras est tiré dans le sens indirect, le cliquet 72 vient à nouveau en contact avec la came mais est déplacé angulairement jusqu'à la position montrée sur la fig. 5, de sorte que la griffe reste dans sa position abaissée pendant sa course vers l'arrière et est seulement soulevée à nouveau quand la course vers l'avant commence.
Le poussoir 33, comme montré sur la fig. 8, est actionné par une troisième came 78 montée sur l'arbre à cames 47, la came 78 étant en contact avec un galet 79 monté sur un levier 81 relié par une transmission à câble gainé 82 à un autre levier 83 (fig. 2 et 8) terminé par une fourchette 84 engagée sur un galet 85 porté par un bloc coulissant 86 guidé dans une fente horizontale 87 ménagée dans la paroi avant du châssis 10. Le bloc 86 porte, devant la paroi du châssis, un guide tubulaire 88 pour un tube 89 portant le poussoir 33, ladite tige 89 supportant, à son extrémité écartée du poussoir 33, un bloc 91. Un ressort de traction 92 est établi entre le guide tubulaire 88 et le bloc 91 de manière à obliger la tige 89 et le poussoir 33 à suivre le mouvement du guide 88.
Un ressort de traction 92 agit sur le bras 83 pour l'entraîner pendant sa course de retour.
Le poussoir 33 est ainsi animé d'un mouvement de va-et-vient pour refouler successivement les articles le long de la glissière d'alimentation 18 et, si son mouvement vers l'avant est empché, le guide 88 peut se déplacer indépendamment. Un micro-interrupteur 93, établi dans le circuit d'alimentation du moteur électrique 37, est monté sur le guide 88 pour tre déplacé avec celui-ci. L'interrupteur 93 est maintenu normalement dans sa position de fermeture par le contact du bloc 91 avec son organe de commande 94 mais, si le guide 88 se déplace indépendamment du poussoir du fait que ce dernier est bloqué, l'organe de commande 94 s'écarte du bloc 89 et l'interrupteur 93 est ouvert pour arrter la machine.
La guillotine 36, comme visible sur la fig. 9, est constituée par un couteau 96 monté sur un bras pivotant 97 et sollicité vers le bas par un poids 98 vers un couteau fixe 99. Le bras 97 est relié par une transmission 101, à câble gainé, à un levier 102 articulé au bâti 10 en 103 et portant un galet 104 coopérant avec une came 105 montée sur l'arbre à cames 47. La came 105 a une forme telle qu'en un point déterminé de sa rotation le couteau 96 puisse descendre pour assurer le découpage, après quoi il est soulevé pour tre ramené à sa position normale.
Une pompe à piston monocylindrique 106 (fig.
1 et 10) est montée sur le bâti 10, le piston de cette pompe étant commandé par un levier 107 actionné par une came 108 montée sur l'arbre à cames 47 pour aspirer un liquide, tel qu'un lubrifiant, par un conduit 109 hors d'un réservoir approprié et pour refouler ce liquide, par un conduit 111, vers une tuyère 112 qui se trouve juste au-dessous de l'extrémité de la trémie d'alimentation 18 engagée entre les rouleaux 19, 20. Le liquide, débité par la tuyère 112, est ainsi injecté dans chaque emballage quand il est formé. Un bras à crochet 113, articulé au bâti 10, peut tre amené à une position dans laquelle il vient en contact avec le bras 107 pour maintenir celui-ci écarté de la came 108 quand on ne désire pas que du fluide pénètre.
Les cames sont montées sur l'arbre à cames 47 de manière telle que les diverses opérations puissent tre exécutées dans une séquence prédéterminée pendant chaque tour de l'arbre à cames et les opérations sont minutées de manière telle par rapport à la rotation des rouleaux 19, 20 que chaque article soit introduit dans une paire correspondante d'encoches desdits rouleaux entre les bandes de la matière utilisée pour l'emballage.
Quand la machine fonctionne, les articles à emballer sont placés un à un sur chacun des plateaux 17 qui avancent pas à pas de manière telle que chaque article, à son tour, vienne se placer en regard de l'entrée latérale 31 de la glissière d'alimentation 18 (fig. 3). Quand chaque plateau arrive en regard de l'entrée latérale 31 de la glissière d'alimentation, la griffe de transfert 32 se déplace suivant un mouvement de va-et-vient et vient en contact avec l'article pour le tirer dans la glissière d'alimentation, le mouvement final de la griffe serrant l'article contre la paroi opposée de la glissière pour que cet article ait une forme allongée avec sa plus grande dimension parallèle à la longueur de la trémie comme visible sur la fig. 4.
Le poussoir 33 se déplace ensuite le long de la glissière pour refouler l'article vers les rouleaux 19, 20, les parois de la glissière étant telles que l'article conserve sa forme allongée. La course du poussoir 33 est telle qu'il refoule l'article dans l'intervalle existant entre les rouleaux 19, 20 entre les bandes de la matière d'emballage, de sorte que ledit article est attiré dans cet intervalle par suite de la rotation des rouleaux, la matière d'emballage étant fermée d'une manière étanche autour de l'article.
Pendant que chaque article pénètre dans l'intervalle entre le rouleau, le liquide est injecté par la tuyère 112 dans l'emballage formé autour de l'article.
Les emballages obtenus sont écartés des rouleaux 19, 20 par les rouleaux entraîneurs 34, 35 et passent ensuite dans la guillotine 36 qui sectionne les bandes entre les emballages voisins pour les séparer les uns des autres.
Le couteau 96 de la guillotine peut tre remplacé par une lame perforatrice qui sert simplement à former des trous dans les bandes entre les emballages pour faciliter leur séparation subséquente par arrachement.
Suivant une variante, le couteau peut avoir une arte tranchante avec des encoches profondes et ses organes de commande peuvent tre réglables pour que la course du couteau puisse tre modifiée en ce sens que, pour une petite course, seules les parties comprises entre les encoches pénètrent dans les bandes pour effectuer la perforation de celles-ci alors que, pour une course plus grande, on obtient un sectionnement complet.
I1 est évident que la machine décrite et représentée peut tre agencée de manière à emballer les articles sans les comprimer pour leur donner une forme allongée, ce qui peut tre obtenu en modifiant la course de la griffe de transfert et la largeur de la trémie d'alimentation. La machine peut également tre agencée de manière à pouvoir servir à l'emballage d'articles souples ou flexibles ayant d'autres formes plates ou d'articles rigides.