Procédé d'application d'un emballage en carton à des récipients
et machine pour la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention a trait à un procédé et à une machine pour l'emballage de récipients dans des cartons qui les entourent.
Le procédé suivant l'invention d'application d'un emballage en carton autour de récipients et analogues disposés par rangées, consiste à amener les récipients dans une machine à emballer, à amener également dans cette machine les ébauches d'emballage séparément des récipients, à replier les côtés des emballages pendant l'amenée des ébauches correspondantes, à faire tomber les ébauches ainsi repliées sur les récipients à emballer pendant l'amenée de ceux-ci dans la machine, à transporter les ébauches d'emballage et les récipients destinés à y tre enfermés et à les éloigner des autres récipients qui arrivent à la machine en les faisant passer dans cette dernière sous forme d'un ensemble, enfin à fermer les ébauches d'emballage sur les récipients.
L'invention concerne également une machine comprenant des moyens pour amener les récipients, des moyens pour amener les ébauches d'emballage, des moyens pour replier les pans latéraux de ces ébauches pendant leur avance sous l'effet des moyens précédents, les ébauches ainsi repliées retombant sur les récipients à emballer pendant que ceux-ci avancent eux-mmes dans la machine, des moyens pour évacuer l'ensemble de chaque ébauche et des récipients qui doivent y tre emballés et pour l'éloigner des récipients suivants, et des moyens pour refermer l'ébauche autour des récipients en vue de constituer l'emballage.
De préférence, dans une mise en oeuvre particulier du procédé, les récipients disposés sous forme de rangées, sont amenés à la machine par un transporteur qui les fait passer sous les ébauches introduites dans celle-ci. Après que les pans latéraux desdites ébauches ont été repliés, celles-ci sont amenées à l'extrémité du transporteur correspondant et sont abandonnées de manière à tomber sur les récipients qui arrivent à la machine. Dans son mouvement de chute chaque ébauche repliée est centrée par rapport aux récipients à emballer et elle est préférablement roulée en place sur ces derniers. L'ébauche et les récipients correspondants sont alors entraînés par un transporteur qui les éloigne des récipients suivants et qui les fait passer dans le reste de la machine où l'emballage est refermé et bloqué sur les récipients qu'il entoure.
Les récipients sont préférablement amenés à la machine par un transporteur situé au-dessous du transporteur des ébauches. Le transporteur des récipients amène ceux-ci à une cadence régulière, synchronisée avec le fonctionnement de la machine.
Les ébauches elles-mmes, chargées sous forme plate, sont emmagasinées dans une trémie au-dessus du transporteur destiné à les recevoir. Ce sont de préférence des ventouses à dépression, montées sur des bras oscillants, qui prélèvent une à une ces ébauches à partir de la pile qu'elles constituent dans une trémie d'alimentation et qui les placent sur le transporteur destiné à les faire avancer à une vitesse synchronisée avec le fonctionnement de la machine. Les pans latéraux des ébauches sont alors repliés en direction du bas.
Au cours de leur avance sur le transporteur correspondant, les ébauches d'emballage passent préférablement sous des disques plieurs tournants qui rabattent les pans latéraux. Les ébauches ainsi repliées arrivent à l'extrémité du transporteur et tombent sur les récipients arrivant à la machine.
Lors de leur reombée, leur mouvement d'avance les amène contre des butées qui les arrtent et les centrent par rapport aux récipients à emballer. Des galets montés sur des supports tournants, ainsi que des dispositifs de doigt rotatif, contribuent à assurer ce mouvement de descente des ébauches repliées sur les récipients. Enfin les galets forcent l'emballage à venir en contact étroit avec la partie haute des récipients.
Des transporteurs font avancer les ensembles d'ébauches et de récipients en les éloignant des récipients qui arrivent derrière ceux considérés, pour les amener dans la partie de la machine où les rabats de fermeture de l'emballage sont repliés les uns sur les autres. La fermeture et le blocage des emballages s'achèvent pendant le reste du trajet de ces ensembles dans la machine.
Dans une forme de machine utilisée antérieurement, les récipients sont divisés en groupes à emballer séparés avant que l'ébauche d'emballage repliée ne retombe sur eux. Cette division des récipients en groupes séparés entraîne l'arrt des rangées de récipients arrivant à la machine, l'insertion de butées pour isoler les récipients du groupe à emballer, l'abaissement de l'ébauche d'emballage repliée sur le groupe considéré, puis l'avance de ce groupe dans la machine. Lorsque le groupe considéré d'emballage et de récipients avance, les récipients situés en arrière sont dégagés pour venir contre une butée additionnelle et pour réaliser ainsi un second groupe de récipients prts à tre isolés des autres. Cette division des récipients en groupes successifs exige l'arrt et la remise en marche de l'ensemble des récipients arrivant à la machine.
Les surcharges résultant des chocs consécutifs à ces arrts et départs répétés peuvent provoquer des dommages aux récipients, plus spécialement dans le cas où il s'agit de bouteilles. La division exige en outre un ensemble de butées calées de façon rigoureuse avec tout l'appareillage qui leur est associé pour leur permettre de remplir le rôle exigé d'elles.
La suppression de la division des récipients en groupes à emballer séparément rend également la machine plus souple car celle-ci peut tre réglée très simplement pour des emballages de différentes dimensions ou renfermant un nombre différent de récipients. Cette simplicité de réglage est possible du fait qu'un certain nombre des éléments synchronisés exigés par la division des récipients en groupes se trouve ainsi éliminé.
Dans les machines antérieures l'ébauche d'emballage était serrée par rapport aux récipients par application d'efforts sur les parois latérales et sur les rabats de fermeture, ces efforts étant appliqués par le moyen de guides latéraux fixes. De tels guides rigides peuvent gner le déplacement régulier de l'emballage dans la machine. En outre, le frottement provoqué par ces guides exige du transporteur un plus grand effort de poussée, ce qui peut entraîner des dommages à l'emballage et aux récipients. Dans le cas de bouteilles, l'emballage entourant doit tre serré très fortement afin que les bouteilles ne puissent pas glisser hors de celui-ci.
Toutefois il existe une limite au degré de serrage susceptible d'tre réalisé par des guides fixes sans application d'efforts excessifs aux bouteilles, généralement en verre. Les tolérances normales sur le diamètre des bouteilles rendent impossible l'emploi de guides réglés de façon très serrée.
Dans une autre forme d'exécution de la machine il est prévu des moyens pour serrer l'emballage autour des récipients au moment où l'ensemble emballé avance dans la partie de la machine dans laquelle les rabats de fermeture sont repliés et bloqués les uns par rapport aux autres. Les organes de serrage repoussent l'un vers l'autre les pans latéraux et les rabats de fermeture pour serrer l'emballage et ils se déplacent avec celui-ci pour maintenir l'effort de serrage pendant l'opération de fermeture et de blocage. Ces organes de serrage viennent au contact de l'emballage dans les zones comprises entre les bouteilles, de sorte qu'ils ne peuvent agir directement sur celles-ci et les endommager.
En raison de leur mobilité, ces organes peuvent contribuer à l'action de poussée du transporteur et répartir ainsi entre les divers récipients l'effort nécessaire pour déplacer l'ensemble emballé, cette répartition des efforts évite tout dommage à l'emballage et aux récipients du fait que la force de poussée n'est pas concentrée seulement à l'arrière de l'ébauche et à l'arrière des récipients.
Le dessin annexé illustre une mise en oeuvre du procédé et représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine que comprend l'invention.
La fig. la est une vue en élévation de ladite forme d'exécution de la machine pour l'amenée des récipients et des ébauches destinées à entourer ceux-ci pour réaliser leur emballage.
La fig. lb est une coupe de détail à grande échelle du dispositif de fixation des pieds réglables de la machine.
La fig. 2 est une vue en plan de celle-ci.
La fig. 3a est une vue en plan des divers transporteurs à chaînes de la machine.
La fig. 3b est une vue en plan de détail d'un poussoir des bouteilles.
La fig. 3c en est la vue en élévation correspondante.
La fig. 4 est une coupe à grande échelle de la trémie d'alimentation des ébauches d'emballage.
La fig. 5 est une coupe à grande échelle suivant 5-5 (fig. 4) montrant les ébauches telles qu'elles se trouvent dans la trémie.
La fig. 6 est une coupe à grande échelle suivant 6-6 (fig. 2), montrant une ébauche repliée qui vient de retomber sur un groupe de bouteilles.
La fig. 7 est une coupe à grande échelle suivant 7-7 (fig. 6) montrant le repliage des pans latéraux de l'ébauche.
La fig. 8 est une coupe à grande échelle suivant 8-8 (fig. 6) indiquant la position des galets propres à repousser l'ébauche repliée sur les bouteilles.
La fig. 9 est une coupe à grande échelle représentant une ébauche repliée disposée sur un groupe renfermant un plus grand nombre de bouteilles que ci-dessus.
La fig. 10 est une coupe de détail correspondant au cas où l'emballage replié est monté sur une seule rangée de bouteilles.
La fig. 1 1 est une coupe transversale à grande échelle suivant 11-11 (fig. 2) représentant le mécanisme d'entraînement des butées d'arrt des ébauches.
La fig. 12a est une vue en perspective à grande échelle de ce mécanisme de butées d'arrt.
La fig. 1 2b est une vue en élévation de détail indiquant une variante du dispositif de galets propre à appliquer les ébauches sur les bouteilles.
La fig. 1 3a est une vue en plan montrant les organes de serrage destinés à agir sur les ébauches.
La fig. 1 3b est une vue en élévation correspondant à fig. 13a.
La fig. 13c est une vue en plan à plus grande échelle des organes de serrage.
La fig. 1 3d en est une vue en élévation.
La fig. 14 est une coupe horizontale à grande échelle montrant une ébauche se rapprochant d'une butée au-dessus des bouteilles.
La fig. 15 est une vue semblable à celle de la fig.
14, mais correspondant au moment où l'ébauche a été disposée sur les bouteilles et où la butée d'arrt se retire.
La fig. 16 montre la position des pièces au moment où l'ébauche et le groupe de bouteilles correspondant commencent à s'éloigner des bouteilles suivantes.
La fig. 17 indique la position des pièces un instant plus tard.
La fig. 18 correspond à la phase finale d'évacuation d'un emballage et d'un groupe de récipients et au retour des butées d'arrt des ébauches.
La fig. 19 montre les pièces à l'instant où les butées d'arret sont revenues en place et où une nouvelle ébauche va tre déposée sur les bouteilles.
La fig. 20 est une vue en plan à grande échelle d'un poussoir du transporteur des bouteilles emballées.
La fig. 21 montre la position de ce poussoir sur une partie incurvée de la chaine correspondante.
La fig. 22 est une coupe suivant 22-22 (fig. 20) montrant la fixation du poussoir à la chaîne correspondante.
Les bouteilles à emballer 30 (fig. 1) arrivent dans la machine sur un transporteur à chaîne 63 entraîné et supporté par des roues dentées 64 et 65.
Au moment où les bouteilles se rapprochent de la machine, elles reçoivent l'action de poussoirs 66 (fig. 3a) fixés à des chaînes 67. Les poussoirs 66 sont disposés sur les chaînes 67 à des intervalles correspondant à un nombre prédéterminé de bouteille 30. Ils servent à synchroniser l'entrée des bouteilles dans la machine tout en maintenant les rangées de bouteilles à l'encontre de la poussée linéaire des dispositifs (non représentés) d'amenée des bouteilles aux chaînes 63. Les bouteilles 30 sont repoussées sur la plaque morte 68 et de là sur le transporteur à chaînes 31. Les poussoirs 66 (fig. 3a) comportent des faces concaves 69 représentant un rayon correspondant à celui des bouteilles 30. Ils sont supportés sur les chaînes 67 par des maillons d'attache 70 (fig. 3b) qui se logent dans des creusures 71 (fig. 3c).
Les chaînes 67 sont entraînées par des roues dentées 72 synchronisées avec la machine par des dispositifs de transmission (non représentés) reliés à l'arbre moteur général 96 (fig. 1). Des galets dentés fous 73 supportent chaque chaîne 67 et la maintiennent en position. Les chaînes du transporteur 31 sont entraînées et supportées par des roues dentées 34 reliées à l'arbre moteur principal 96 par des dispositifs non représentés. Les bouteilles 30 qui se déplacent sur les chaînes du transporteur 31 restent en contact les unes avec les autres.
Les ébauches en carton 119 (fig. 5) destinées à constituer les emballages comportent des pans latéraux 125 et 126, un fond 127 et des rabats de fermeture 128 et 129. Le rabat de fermeture 128 comporte des pattes de blocage 130, des crochets articulés 131 susceptibles de tourner autour de la ligne de pliage 132 et des languettes 133 fixées aux pattes de blocage 130. Des ouvertures de blocage 134 sont disposées sur le rabat de fermeture 129. Poour permettre de replier convenablement l'ébauche au cours de son application, il est prévu des lignes de pliage (lignes de foulage) entre les divers pans ou rabats. L'emballage doit tre étroitement serré sur les bouteilles 30 pour éviter que celles-ci ne se dégagent accidentellement. Des onglets 74 s'étendant à partir de perforations 75 sont prévus pour recevoir le fond 76 des bouteilles.
Des découpages partiels 77 et des fentes 78 permettent au fond 76 des bouteilles de repousser les onglets 74 vers l'extérieur et de faire fléchir les pans latéraux 125 et 126 autour des découpages partiels 77 de manière que l'ébauche 119 maintienne étroitement les bouteilles 30. Des ouvertures prévues sur le pan supérieur 127 reçoivent les goulots des bouteilles lors de l'application de l'emballage. Des fentres 79 convenablement poinçonnées forment des passages propres à recevoir les doigts de l'usager pour permettre le transport de l'emballage monté et des bouteilles qu'il renferme.
Les ébauches 119 sont amenées à la machine à partir d'une trémie 135 (fig. la, 4 et 5). Dans la trémie 135 les ébauches 119 sont emmagasinées sur des supports 136 fixés à des traverses 137 (voir fig. 5). Les ébauches sont encore supportées par des disques 138 fixés à des bras 139 par des vis 140. Les bras 139 sont eux-mmes fixés par des vis 141 à des supports 136 montés sur les traverses 137. La partie inférieure des ébauches est supportée par un guide 80 présentant une section en forme de coin.
Des consoles 145 fixées aux traverses 137 par des vis 146 supportent une barre 147 maintenue par des vis 148. Des organes de serrage 149 sont disposés à un écartement approprié sur la barre 147 et sont verrouillés en position par des plaques 150 qui maintiennent contre ladite barre 147 des bras 151. Les plaques 150 sont fixées par des vis 152. Les parties hautes des ébauches 119 sont supportées dans la trémie 135 par des galets 153 montés à rotation dans les extrémités 154 des bras 151.
Dans la partie centrale de la barre 147 (fig. 4) l'organe de serrage 149 et la plaque 150 supportent un bras 81. A l'extrémité inférieure du bras 81 est fixée une console 82 qui supporte elle-mme un coin 83. Chaque fois que les ébauches 119 sont chargées dans la trémie 135, leurs bords supérieurs s 'écartent en glissant sur le plan incliné 84 du coin 83. Cette action de séparation provoquée par le coin 83 permet à l'air de pénétrer entre les ébauches successives de sorte qu'elles ne tendent pas à coller les unes aux autres pendant l'opération d'amenée. La position des ébauches 119 peut tre réglée par rotation des vis 140 (fig. 5) qui portent les disques 138 et qui sont bloquées par des contreécrous 144.
Les ébauches 119 sont amenées de la trémie 135 de la fig. 4 sur le transporteur à chaînes 168 qui leur est destiné, par le moyen de ventouses 155. Ces ventouses sont montées sur des tubes 156 fixés à des bras 157 pourvus de passages intérieurs (non représentés) qui aboutissent à des tuyaux 158. Les tuyaux 158, reliés à une source de dépression (non représentée), sont fixés à chacun des bras 157. Les bras 157 sont eux-mmes calés sur un arbre 159 monté dans des paliers 160 (fig. 5) de flasques 161 du bâti.
Pour amener une ébauche 119, l'arbre 159 tourne de manière à faire basculer vers le bas les bras 157 et les ventouses 155. L'arbre 159 est entraîné par un levier 162 (fig. la) attelé à une bielle 163. Cette bielle est attelée par son autre extrémité à un levier basculant 164 articulé en 165. Ce levier 164 porte un galet de came 166 entraîné par une came 167 de manière à impartir aux bras 157 un mouvement angulaire périodique. De cette manière les ventouses à dépression 155 tirent les ébauches 119 vers le bas pour les amener sur les chaînes transporteuses 168 qui passent au-dessous de la trémie 135. Le profil en coin du guide 80 (fig. 4) aide le mouvement de descente régulier de chaque ébauche 119 lorsqu'elle est tirée vers le bas sous l'effet des ventouses 155.
Chaque fois qu'une ébauche 119 a été amenée, elle est repoussée par des poussoirs 169 fixés aux chaînes transporteuses 168 et est ainsi introduite à l'intérieur de la machine. Un ressort 178 (fig. la) est fixé au levier basculant 164 pour le rappeler vers le bas et pour maintenir ainsi le galet suiveur 166 au contact de la périphérie de la came 167.
Les chaînes 168 de transport des ébauches sont entraînées par des roues dentées 179 (fig. la) synchronisées avec l'arbre moteur principal 96. Les roues motrices 179 et les roues de renvoi 180 sont montées dans des plaques-supports 180a. Après qu'elles ont été amenées sur les transporteurs 168, les ébauches 119 sont déplacées sur des rails 1 68a (fig. 7) par les poussoirs 169 et elles passent sous des guides 84 disposés au voisinage de brins supérieurs des chaînes 168. Des disques de pliage 181 sont fixés à des bras 182 entraînés en rotation par un arbre 183 (fig. 6 et 7). Les bords de ces disques 181 viennent au contact des pans latéraux 125 et 126 de l'ébauche 119 considérée et repoussent ceux-ci vers le bas de manière à les replier autour des lignes de foulage du fond 127.
Les guides 84 s'opposent à la tendance de l'ébauche 119 à fléchir sous Effet de la poussée des disques 181 et ils facilitent ainsi l'opération de pliage. L'arbre 183 est porté par un prolongement 185 (fig. 6) des flasques 161 et il est entraîné par des moyens non représentés, de façon à tourner en synchronisme avec l'arbre moteur principal 96. Au cours de l'opération de pliage les brins supérieurs des chaînes transporteuses 168 servent d'artes plieuses ou de tables de pliage. Les guides 84 maintiennent le fond 127 à la forme substantiellement plate durant l'opération. Lorsque les ébauches 119 partiellement repliées avancent audelà des disques de pliage 181 les bords amont des pans latéraux 125 et 126 passent eux-mmes entre les barres plieuses 186 (voir fig. 2 et 6).
Les bouteilles 30 sont repoussées par les chaînes transporteuses 31 au-delà de l'extrémité de la plaque-support 32 (fig. 2) et sont amenées sur une autre plaque-support 187 (fig. 6). Des guides 189 maintiennent les bouteilles 30 alignées par rapport à la plaque 187 et celles-ci passent ainsi au-dessous du transporteur à ébauches 168 pour arriver en un point où les ébauches repliées leur sont appliquées.
Pendant que les bouteilles 30 sont ainsi déplacées sur la plaque 187, les ébauches repliées 119 sont amenées par les chaînes 168 au-delà des guides 84 jusqu'à l'extrémité du transporteur. Lorsque la face supérieure du fond 127 quitte les guides 84, elle passe sous des guides incurvés 85 (fig. 6) qui s'étendent en direction du bas vers les bouteilles 30 en mouvement. Le bord amont de ce fond 127 glisse sur ces guides incurvés 85 de sorte que l'ébauche repliée 119 bascule en quittant l'extrémité du transporteur 168.
Le mouvement d'avance de l'ébauche repliée 119 considérée est arrté par contact des bords amont des pans latéraux 125 et 126 avec des butées 35 (voir fig. 6). La synchronisation entre l'arrivée des bouteilles 30 et la descente des ébauches repliées 119 est telle que lorsque les bords amont en question touchent les butées 35, les parties supérieures 30a (fig. 9) des bouteilles les plus en avant sont substantiellement au droit des voiles 86 (fig. 5) situés entre les ouvertures avant et les ouvertures centrales du fond supérieur 127. Lorsque les voiles 86 viennent au contact des extrémités ou goulots 30a des bouteilles, l'ébauches 119 peut encore basculer.
Pour assurer que l'ébauche repliée 119 bute contre les butées 35 au moment où les premières bouteilles 30 repoussent les voiles 86, on peut faire fonctionner le transporteur à ébauches 168 à une vitesse linéaire supérieure à celle des bouteilles 30. Les butées 35 sont utilisées pour qu'on soit sûr que l'ébauche se trouve à la position voulue dans le cas d'emballage de bouteilles à goulot allongé ou de bidons métalliques. Lorsqu'on emballe des bouteilles à goulot court, des bidons capsulés ou des bidons à bouchon vissé, l'on peut se dispenser des butées 35 car les goulots ou tubulures des bidons peuvent s'engager dans les ouvertures de l'ébauche à mesure que celle-ci tombe et assurer ainsi sa mise en position par rapport aux récipients.
Chaque butée 35 (fig. 2, 7 et 12a) est fixée à un support 36 par des vis 37 traversant des fentres allongées 38 et elle est réglable comme indiqué par les flèches en fig. 2. Chaque support 36 est attaché à une biellette 39 par des vis 40. La biellette 39 est réglable dans le sens de l'éloignement et du rapprochement par rapport à l'axe de la machine, de sorte que les butées 35 peuvent engager correctement les bords amont des pans latéraux des ébauches. Une vis 43 portée par un dé 42 forme pivot pour un bras oscillant 41, ce dé 42 étant lui-mme porté par une plaque 44 fixée par des pieds 45 (fig. la) au bâti 46 de la machine. L'une des extrémités du bras 41 est articulée à la biellette 39 par une vis 47, tandis que l'autre porte un galet suiveur 48 monté sur une vis 49 formant pivot.
Un levier 50 est d'autre part articulé sur la plaque 44 par le moyen d'un pivot 51 (fig. 2), tandis que son extrémité libre est elle-mme articulée à la biellette 39 par l'intermédiaire d'une entretoise 52 (fig. 12a) et d'une vis 53. On peut considérer que la plaque-support 44 forme pièce fixe, tandis que le bras 41 et le levier 50 constituent les leviers mobiles du système qui actionne la butée 35 considérée. Le galet suiveur 48 est commandé par une came 54 faite d'un empilage de plaques 55, 56, 57 (fig. 11 et 12a). Le plateau 58 et la vis 59 fixent la came 54 sur un arbre 60. Comme indiqué par les flèches en fig. 2, la rotation de la came 54 impartit un mouvement alternatif à la butée 35, substantiellement dans le sens perpendiculaire au déplacement des bouteilles 30 dans la machine.
Les deux côtés de la machine comportent des butées 35 disposées de façon symétrique comme le montre bien la fig. 2.
La came 54 (fig. 11) est ainsi entraînée par l'arbre 60 centré dans des paliers 87 eux-mmes montés dans un support 88. Ce support 88 est fixé à une traverse 89 par des vis 90. La came 54, montée sur le moyeu 95, est assemblée avec une entretoise 94 et un plateau 91 par des vis 59. La roue dentée 93 des chaînes du transporteur 110 est ellemme montée sur l'entretoise 94. Tout l'ensemble de la came, de la roue dentée et de l'entretoise est calé sur l'arbre 60 par le moyen d'une clavette 92.
Comme on peut le voir en fig. la, l'arbre moteur principal 96 porte une poulie 104 entraînée par une courroie 105 qui s'enroule sur la poulie 106 d'un moteur 107. La traverse 89 (fig. 11) qui porte l'arbre 96 par l'intermédiaire des paliers 99, est montée elle-mme sur le bâti 46 par des vis 108 et des entretoises d'écartement 109.
Les chaînes transporteuses 110 (fig. 2) ont pour rôle de faire avancer les ébauches repliées 119 et les bouteilles 30 pour les éloigner des autres bouteilles qui arrivent derrière. Une fois l'opération précédente terminée, ces chaînes 110 continuent à faire avancer dans la machine les bouteilles et les ébauches au cours de la fermeture et du blocage des rabats des ébauches. Les roues dentées 111, 112 et 113 (fig. 2) maintiennent les chaînes en position et assurent leur tension. La roue dentée 93 de l'arbre 60 '(fig. 11) assure l'entraînement de la chaîne 110 correspondante.
Les fig. 19 à 22 inclus montrent le détail des poussoirs 114 fixés aux chaînes 110 pour entraîner simultanément les ébauches 119 et les bouteilles 30.
La chaîne 110 considérée comporte des maillons d'attache 115 auxquels les poussoirs 114 sont fixés par des goujons 116. La face 117 de chaque poussoir 114 vient au contact de la paroi extérieure de l'une des bouteilles qui se trouvent à l'arrière du groupe au-dessous de l'ébauche repliée 119 considérée, tandis que la face 118 ménagée dans le creux du poussoir 114 bute contre le bord aval de ladite ébauche 119. Des oreilles 120 sont au contact des faces supérieure et inférieure du poussoir 114 pour supporter celui-ci. Les ébauches repliées 119 sont déplacées par les chaînes transporteuses 168 (fig. 6) jusqu'à l'extrémité de ces chaînes sur les roues dentées 179, de sorte que les ébauches 119 venant au contact des guides incurvés 85, tombent sur les rangées de bouteilles 30 amenées sur la plaque 187.
Les butées 35 limitent l'avance des ébauches au cours de leur chute et les maintiennent ainsi en position par rapport aux bouteilles 30 qu'elles doivent emballer.
Comme le montrent les fig. 6 et 8, les ébauches repliées 119 sont contraintes de descendre complètement sur les goulots des bouteilles 30 par l'effet de galets 191 a et 191 b montés dans des supports tournants 192. Les galets 191 a sont écartés l'un de l'autre d'une distance correspondant à la largeur de l'emballage, de manière qu'ils puissent descendre le long des pans 125 et 126 pour achever de les replier vers le bas. Les galets 191 b sont espacés de façon telle qu'ils passent le long des onglets 78 et de la partie extérieure du fond supérieur 127 en vue de repousser ces diverses parties de l'ébauche vers leur emplacement approprié. Les supports tournants 192 sont bloqués sur un arbre 193 lequel tourne librement dans des paliers portés par des bras 194.
Des lumières 197 prévues dans les bras 194 permettent le réglage des galets et des supports tournants par rapport aux bouteilles 30. Des consoles 198 sont fixées aux bras 194 par des vis 200 traversant des lumières 199, ce dispositif permettant le réglage de la position des bras 194. Une barre fixe 201, fixée aux supports 185 par des vis 202, assure le maintien des consoles 198 (fig. 6). L'axe de l'arbre 193 est disposé de telle sorte que le trajet des galets 191a et 191 b soit propre à repousser le fond supérieur 127 pour l'amener nettement au contact des bouteilles 30. Le galet 191 b peut comporter une face intérieure convexe de façon à porter régulièrement sur les côtés de l'ébauche, comme le fait bien comprendre la fig. 8.
L'action des galets peut tre améliorée en prévoyant un doigt élastique 121 (fig. 6) fixé sur un dé 122 monté sur l'arbre 193. La partie incurvée 123 du doigt 121 passe sur la partie centrale du fond supérieur 127 pour repousser celui-ci vers le bas sur les goulots des bouteilles 30.
Les dimensions transversales du doigt 121 lui permettent de passer librement entre les goulots des bouteilles. La fig. 12b représente une variante comportant plusieurs doigts 121a, 121b et 121c.
En fig. 9, les bras porteurs 194 et les consoles 198 ont été représentés à un réglage leur permettant de recevoir un emballage renfermant deux rangées de quatre bouteilles, plutôt que deux rangées de trois, comme en fig. 6.
Pour assurer que l'ébauche 119 soit convenablement centrée par rapport aux bouteilles 30, l'on peut faire fonctionner le transporteur d'amenée à des ébauches à une vitesse supérieure à celle du transporteur 31 d'amenée des bouteilles. Lorsque l'ébauche 119 échappe aux chaînes 168 du transporteur d'ébauches, elle se déplace directement contre la face inférieure des guides incurvés 85 et vient frapper les butées 35. En raison de sa plus grande vitesse l'ébauche 119 est centrée par les guides avant que les bouteilles 30 n'aient avancé complètement au-dessous de ladite ébauche repliée. De cette manière le centrage de l'ébauche 119 peut tre synchronisé de façon convenable avec le mouvement d'avance des bouteilles 30.
Dans le cas d'un changement dans la dimension ou le nombre des bouteilles 30 à emballer dans un mme groupe, la machine peut tre aisément réglée en établissant le rapport approprié entre les vitesses des chaînes 168 du transporteur d'amenée des ébauches et des chaînes 31 par rapport aux bouteilles 30, ou bien avec une vitesse linéaire suffisamment plus grande que celle desdites bouteilles, de façon à assurer qu'elle vienne frapper les butées 35 en avant des bouteilles de façon à tre centrée correctement par rapport à celles-ci. A l'instant considéré le poussoir 114 s'avance vers les bouteilles 30.
En fig. 15 la butée 35 est en cours d'effacement, mais elle retient encore l'ébauche 119. Les bouteilles 30 arrivent à la position voulue au-dessous de l'ébauche 119. On peut voir que la butée 35 est réglée de manière à s'effacer avant de pouvoir venir au contact des bouteilles en mouvement d'avance. Le poussoir 114 est représenté en train de tourner sur la roue dentée 111 ; il va venir prendre la bouteille arrière du groupe en cours d'emballage.
En fig. 16 la butée 35 est complètement effacée par rapport à l'ébauche 119. Le poussoir 114 est venu au contact de cette ébauche ainsi que de la bouteille 30 qui lui correspond. La face 117 de ce poussoir 114 est ainsi au contact de la bouteille arrière 30 de la rangée correspondante du groupe, tandis que sa face 118 porte contre le bord aval du pan latéral 125 de l'ébauche. La vitesse linéaire des chaînes 110 étant plus grande que celle des bouteilles 30, le groupe de bouteilles et l'ébauche reçoivent une accélération qui les éloigne des bouteilles suivantes.
En fig. 17 I'ébauche 119 et les bouteilles 30 correspondantes ont été représentées comme déjà éloignées vers l'avant par rapport aux bouteilles suivantes. La différence des vitesses linéaires provoque un espace de plus en plus grand entre les bouteilles arrière du groupe considéré et les bouteilles suivantes qui arrivent. Les butées 35 sont toujours à la position effacée.
En fig. 18 l'ébauche 119 et les bouteilles 30 qui lui correspondent ont encore avancé davantage sous l'effet des poussoirs 114. Les butées 35 commencent leur mouvement de retour en direction du trajet des ébauches et des bouteilles.
En fig. 19 la butée 35 représentée a été avancée par le mécanisme de came qui la commande jusqu'en un point où elle intersecte le trajet des ébauches 119. A ce moment une nouvelle ébauche (non représentée) se rapproche de la butée 35 en avant des premières bouteilles destinées à l'opération d'emballage suivante. Cette figure représente la fin d'un cycle opératoire des butées 35 et des poussoirs 114.
Après avoir avancé au-delà des butées 35 et tre passées sous les galets 204 (fig. 2), les bouteilles 30 et les ébauches 119 se déplacent sur la plaque-support 187 vers la partie de la machine où les rabats de fermeture de l'emballage sont refermés et bloqués sous les bouteilles 30. Un guide 210 amorce le réglage vers le haut du rabat de fermeture 129 audessous de la partie oblique 211 de la plaque 187.
Un guide convergent 213 (fig. 10) amorce le repliage vers le haut du rabat 128.
A mesure que les rabats de fermeture 128 et 129 sont repliés en direction du haut, l'emballage 119 peut tre serré autour des bouteilles 30 par l'action d'organes de serrage 230 (fig. 13a à 13d). Ces organes 230 comportent une embase 231 au-dessus de laquelle est disposé un galet 232. Le bord de l'embase 231 comporte une partie oblique 233 terminée par une arte arrondie. Le bord 234 de l'embase est fixé à une chaîne 235 par le moyen d'un maillon support 236 et d'un goujon 237. L'organe de serrage 230 considéré est en outre maintenu par rapport à sa chaîne 235 par le moyen d'un maillon de guidage 238. Chaque chaîne 235 est entraînée par une roue dentée 239 et elle est supportée par des roues de renvoi 240 (fig. 2).
Lorsque les organes de serrage 230 se rapprochent du groupe comprenant un emballage 119 et des bouteilles 30, l'embase 231 passe au-dessous de l'emballage tandis que le galet 232 vient au contact du pan latéral de celui-ci dans la zone voisine de la ligne de foulage inférieure et entre les bouteilles 30 successives. Comme le montrent les fig. 13c et 13d les galets 232 repoussent vers l'intérieur les parties inférieures des parois latérales de l'emballage 119.
Les organes de serrage 230 sont maintenus substantiellement horizontaux au contact de l'emballage par le moyen de supports constitués par des glissières 241 sur lesquelles repose la face inférieure desdits organes. Ces glissières 241 sont maintenues par des supports 242 sur lesquels se déplacent les divers groupes emballés. Comme montré en fig. 13a les organes 230 passent sur les roues d'entraîne ment 239 et viennent engager les unes après les autres les parois latérales de chaque emballage 119.
L'action de roulement des galets 232 assure une prise de contact régulière avec les côtés de l'emballage. Comme montré en fig. 13b, l'action des organes 230 est localisée entre les bouteilles 30 successives de sorte que l'effort de serrage n'est pas directement appliqué aux bouteilles, ce qui élimine le risque d'endommager celles-ci. Les chaînes 235 ont la mme vitesse linéaire que les chaînes 110.
Comme montré en fig. 13a, lorsque les organes de serrage 230 agissent sur un emballage 119, ils contribuent à l'action de poussée des poussoirs 114 des chaînes 110. Cela a pour résultat de répartir les efforts de déplacement sur l'emballage et sur les bouteilles de sorte que ces efforts n'ont pas à s'exercer uniquement sur les bords aval de l'emballage et sur les dernières bouteilles 30 du groupe considérée.
Lors de leur traversée dans la machine sous l'effet des poussoirs 114 et pendant l'action de serrage assurée par les organes 230, les bouteilles et leurs emballages se déplacent sur des rails 242. Les languettes 133 des pattes 130 sont repliées et bloquées dans les ouvertures 134 de manière à achever le blocage de l'emballage à la position fermée.
Fonctionnement
Pour contribuer à mieux faire comprendre l'invention on décrira ci-après la succession préférée de phases opératoires.
Les bouteilles 30 sont amenées dans la machine par le transporteur à chaînes 63 jusqu'en un point où elles reçoivent l'action des poussoirs 66 (fig. 3a) disposés sur les chaînes 67. Ces poussoirs 66 font avancer les bouteilles sur le transporteur à chaînes 31.
Les ébauches d'emballage 119 sont amenées à partir de la trémie 135 (fig. 4) sur le transporteur 168 par l'action des ventouses basculantes 155. Les poussoirs 139 transportent les ébauches sous les disques plieurs 181 (fig. 6) de sorte que les plans latéraux 125 et 126 sont repliés en direction du bas. Les barres 186 poursuivent cette action de repliage.
Les ébauches 119 ainsi repliées sont amenées à l'extrémité du transporteur à chaînes 168 de manière à tomber sur les rangées de bouteilles qui arrivent dans la machine de façon continue. Au cours de cette chute les guides incurvés 85 (fig. 6) dirigent les ébauches 119 en direction du bas. Ce déplacement vers l'avant des ébauches 119 les amène contre les butées 35 (fig. 6 et 7) qui se trouvent alors à la position d'extension sur le trajet desdites ébauches.
De cette manière ces butées 35 assurent le centrage des ébauches par rapport aux bouteilles qui arrivent et qui doivent y tre emballées. L'ébauche 119 considérée est repoussée en place sur la partie haute des bouteilles 30 par l'effet de poussée des galets 191a et 191 b en mme temps que par l'action orientée vers le bas du doigt élastique 121.
Les butées 35 étant effacées, les bouteilles 30 enfermées à l'intérieur de l'ébauche 119 s'éloignent sous l'effet des poussoirs 114 des chaînes 110, par rapport aux bouteilles suivantes qui arrivent derrière elles. Dans ce mouvement d'avance provoqué par les poussoirs 114, les organes de serrage 230, disposés sur les chaînes 235, viennent s'engager contre les pans latéraux 125 et 126 pour serrer l'emballage autour des bouteilles et pour assurer le chevauchement correct des rabats de fermeture 128 et 129. L'emballage et le groupe de bouteilles qu'il renferme se déplacent alors sur la partie restante de la machine où s'effectuent la fermeture et le blocage.
Method of applying cardboard packaging to containers
and machine for the implementation of this method
The present invention relates to a method and a machine for packaging containers in cartons surrounding them.
The method according to the invention of applying a cardboard packaging around containers and the like arranged in rows, consists in bringing the containers into a packaging machine, also in bringing into this machine the packaging blanks separately from the containers, to fold up the sides of the packaging during the feeding of the corresponding blanks, to drop the blanks thus folded over the containers to be packed during their feeding into the machine, to transport the packaging blanks and the containers intended for be locked there and away from the other containers which arrive at the machine by passing them through the latter in the form of a set, finally closing the packaging blanks on the containers.
The invention also relates to a machine comprising means for bringing the containers, means for bringing the packaging blanks, means for folding the side panels of these blanks during their advance under the effect of the preceding means, the blanks thus folded. falling onto the containers to be packaged while the latter are themselves advancing in the machine, means for removing the whole of each blank and the containers which must be packed therein and for removing it from the following containers, and means for close the blank around the receptacles in order to constitute the packaging.
Preferably, in a particular implementation of the method, the containers arranged in the form of rows are brought to the machine by a conveyor which passes them under the blanks introduced into the latter. After the side panels of said blanks have been folded up, they are brought to the end of the corresponding conveyor and are abandoned so as to fall on the containers which arrive at the machine. In its falling movement each folded blank is centered with respect to the containers to be packaged and it is preferably rolled into place on the latter. The blank and the corresponding containers are then driven by a conveyor which moves them away from the following containers and which passes them through the rest of the machine where the packaging is closed and blocked on the containers which it surrounds.
The containers are preferably brought to the machine by a conveyor located below the blank conveyor. The container conveyor brings them at a regular rate, synchronized with the operation of the machine.
The blanks themselves, loaded in flat form, are stored in a hopper above the conveyor intended to receive them. These are preferably vacuum suction cups, mounted on oscillating arms, which take these blanks one by one from the stack which they constitute in a feed hopper and which place them on the conveyor intended to advance them at a speed synchronized with the operation of the machine. The side panels of the blanks are then bent downwards.
During their advance on the corresponding conveyor, the packaging blanks preferably pass under rotating folding discs which fold down the side panels. The thus folded blanks arrive at the end of the conveyor and fall on the containers arriving at the machine.
When they drop again, their forward movement brings them against stops which stop them and center them with respect to the containers to be packaged. Rollers mounted on rotating supports, as well as rotary finger devices, help to ensure this downward movement of the blanks folded onto the containers. Finally, the rollers force the packaging to come into close contact with the upper part of the containers.
Conveyors advance the sets of blanks and containers away from the containers arriving behind those considered, to bring them into the part of the machine where the closure flaps of the package are folded over one another. The closing and blocking of the packages is completed during the remainder of the journey of these assemblies through the machine.
In one form of machine previously used, the containers are divided into separate packaging groups before the folded packaging blank falls on them. This division of the receptacles into separate groups brings about the stopping of the rows of receptacles arriving at the machine, the insertion of stops to isolate the receptacles from the group to be wrapped, the lowering of the packaging blank folded onto the group considered, then the advance of this group in the machine. When the considered group of packaging and receptacles advances, the receptacles situated behind are released to come against an additional stop and thus to produce a second group of receptacles ready to be isolated from the others. This division of the receptacles into successive groups requires stopping and restarting all of the receptacles arriving at the machine.
The overloads resulting from shocks resulting from these repeated stops and starts can cause damage to the containers, more especially in the case of bottles. The division also requires a set of stops rigorously wedged with all the equipment associated with them to enable them to fulfill the role required of them.
The elimination of the division of the containers into groups to be packaged separately also makes the machine more flexible since it can be adjusted very simply for packages of different dimensions or containing a different number of containers. This simplicity of adjustment is made possible by the fact that a number of the synchronized elements required by the division of the containers into groups are thus eliminated.
In previous machines, the packaging blank was clamped relative to the containers by applying forces to the side walls and to the closing flaps, these forces being applied by means of fixed lateral guides. Such rigid guides can hinder the smooth movement of the packaging in the machine. In addition, the friction caused by these guides requires a greater pushing force from the conveyor, which can lead to damage to the packaging and to the containers. In the case of bottles, the surrounding packaging must be tightened very strongly so that the bottles cannot slip out of it.
However, there is a limit to the degree of tightening that can be achieved by fixed guides without applying excessive forces to the bottles, generally made of glass. The normal tolerances on the diameter of the bottles make it impossible to use guides set very tightly.
In another embodiment of the machine, means are provided for clamping the packaging around the containers at the moment when the packaged assembly advances in the part of the machine in which the closure flaps are folded back and blocked one by one. compared to others. The clamps push the side panels and the closure flaps towards each other to clamp the package and move with the package to maintain the clamping force during the closing and locking operation. These clamping members come into contact with the packaging in the areas between the bottles, so that they cannot act directly on them and damage them.
Due to their mobility, these members can contribute to the pushing action of the conveyor and thus distribute between the various containers the force necessary to move the packaged assembly, this distribution of the forces avoids any damage to the packaging and to the containers. because the pushing force is not concentrated only at the rear of the blank and at the rear of the containers.
The appended drawing illustrates an implementation of the method and represents, by way of example, an embodiment of the machine which the invention comprises.
Fig. 1a is an elevational view of said embodiment of the machine for feeding the containers and blanks intended to surround them in order to produce their packaging.
Fig. 1b is a large-scale detail sectional view of the machine's adjustable feet clamp.
Fig. 2 is a plan view thereof.
Fig. 3a is a plan view of the various chain conveyors of the machine.
Fig. 3b is a detailed plan view of a bottle pusher.
Fig. 3c is the corresponding elevation view thereof.
Fig. 4 is a large-scale sectional view of the packing blank feed hopper.
Fig. 5 is a large-scale sectional view on 5-5 (FIG. 4) showing the blanks as they are in the hopper.
Fig. 6 is a large-scale sectional view on 6-6 (FIG. 2), showing a folded blank which has just fallen on a group of bottles.
Fig. 7 is a large-scale sectional view along 7-7 (FIG. 6) showing the folding of the side panels of the blank.
Fig. 8 is a large-scale sectional view along 8-8 (FIG. 6) indicating the position of the rollers suitable for pushing the blank folded onto the bottles.
Fig. 9 is an enlarged sectional view showing a folded blank arranged on a group containing a greater number of bottles than above.
Fig. 10 is a detail sectional view corresponding to the case where the folded package is mounted on a single row of bottles.
Fig. January 1 is a cross section on a large scale along 11-11 (FIG. 2) showing the drive mechanism for the blanks stopping stops.
Fig. 12a is an enlarged perspective view of this stopper mechanism.
Fig. 1 2b is a detail elevational view indicating a variant of the roller device suitable for applying the blanks to the bottles.
Fig. 1 3a is a plan view showing the clamping members intended to act on the blanks.
Fig. 1 3b is an elevational view corresponding to FIG. 13a.
Fig. 13c is an enlarged plan view of the clamps.
Fig. 1 3d is an elevational view.
Fig. 14 is a large-scale horizontal section showing a blank approaching a stop above the bottles.
Fig. 15 is a view similar to that of FIG.
14, but corresponding to the moment when the blank has been placed on the bottles and when the stopper is withdrawn.
Fig. 16 shows the position of the parts as the blank and the corresponding group of bottles start to move away from the following bottles.
Fig. 17 indicates the position of the pieces a moment later.
Fig. 18 corresponds to the final phase of evacuating a package and a group of containers and the return of the blanks stopping stops.
Fig. 19 shows the parts at the instant when the stops have returned to their place and a new blank will be deposited on the bottles.
Fig. 20 is an enlarged plan view of a pusher of the packaged bottle conveyor.
Fig. 21 shows the position of this pusher on a curved part of the corresponding chain.
Fig. 22 is a section on 22-22 (Fig. 20) showing the attachment of the pusher to the corresponding chain.
The bottles to be packaged 30 (Fig. 1) arrive in the machine on a chain conveyor 63 driven and supported by toothed wheels 64 and 65.
As the bottles approach the machine, they receive the action of pushers 66 (Fig. 3a) attached to chains 67. Pushers 66 are arranged on chains 67 at intervals corresponding to a predetermined number of bottles 30. They serve to synchronize the entry of the bottles into the machine while maintaining the rows of bottles against the linear thrust of the devices (not shown) for feeding the bottles to the chains 63. The bottles 30 are pushed back onto the chain. dead plate 68 and thence onto the chain conveyor 31. The pushers 66 (fig. 3a) have concave faces 69 representing a radius corresponding to that of the bottles 30. They are supported on the chains 67 by fastening links 70 (fig. 3b) which are housed in recesses 71 (fig. 3c).
The chains 67 are driven by toothed wheels 72 synchronized with the machine by transmission devices (not shown) connected to the general motor shaft 96 (FIG. 1). Idler toothed rollers 73 support each chain 67 and hold it in position. The chains of the conveyor 31 are driven and supported by toothed wheels 34 connected to the main motor shaft 96 by devices not shown. The bottles 30 which move on the chains of the conveyor 31 remain in contact with each other.
The cardboard blanks 119 (fig. 5) intended to constitute the packages have side panels 125 and 126, a bottom 127 and closing flaps 128 and 129. The closing flap 128 has locking tabs 130, articulated hooks 131 capable of rotating around the fold line 132 and the tabs 133 attached to the locking tabs 130. Locking openings 134 are arranged on the closure flap 129. To allow the blank to be properly folded during its application, fold lines (fulling lines) are provided between the various panels or flaps. The packaging must be tightly clamped on the bottles 30 to prevent the latter from coming loose. Tabs 74 extending from perforations 75 are provided to receive the bottom 76 of the bottles.
Partial cutouts 77 and slits 78 allow bottom 76 of the bottles to push tabs 74 outward and flex side panels 125 and 126 around partial cutouts 77 so that blank 119 tightly holds bottles 30 Openings provided on the upper panel 127 receive the necks of the bottles during the application of the packaging. Windows 79 suitably punched form passages suitable for receiving the user's fingers to allow the transport of the assembled packaging and the bottles it contains.
The blanks 119 are brought to the machine from a hopper 135 (fig. La, 4 and 5). In the hopper 135 the blanks 119 are stored on supports 136 fixed to crossbars 137 (see fig. 5). The blanks are further supported by discs 138 fixed to arms 139 by screws 140. The arms 139 are themselves fixed by screws 141 to supports 136 mounted on the cross members 137. The lower part of the blanks is supported by a guide 80 having a wedge-shaped section.
Consoles 145 fixed to the cross members 137 by screws 146 support a bar 147 held by screws 148. Clamping members 149 are arranged at an appropriate distance on the bar 147 and are locked in position by plates 150 which hold against said bar. 147 of the arms 151. The plates 150 are fixed by screws 152. The upper parts of the blanks 119 are supported in the hopper 135 by rollers 153 mounted for rotation in the ends 154 of the arms 151.
In the central part of the bar 147 (FIG. 4), the clamping member 149 and the plate 150 support an arm 81. At the lower end of the arm 81 is fixed a console 82 which itself supports a wedge 83. Each time the blanks 119 are loaded into the hopper 135, their upper edges slide apart on the inclined plane 84 of the wedge 83. This separating action caused by the wedge 83 allows air to penetrate between the successive blanks. so that they do not tend to stick to each other during the feeding operation. The position of the blanks 119 can be adjusted by rotating the screws 140 (fig. 5) which carry the discs 138 and which are blocked by locknuts 144.
The blanks 119 are brought from the hopper 135 of FIG. 4 on the chain conveyor 168 which is intended for them, by means of suction cups 155. These suction cups are mounted on tubes 156 attached to arms 157 provided with internal passages (not shown) which terminate in pipes 158. The pipes 158 , connected to a vacuum source (not shown), are fixed to each of the arms 157. The arms 157 are themselves wedged on a shaft 159 mounted in bearings 160 (FIG. 5) of flanges 161 of the frame.
To bring a blank 119, the shaft 159 rotates so as to tilt down the arms 157 and the suction cups 155. The shaft 159 is driven by a lever 162 (fig. La) coupled to a connecting rod 163. This connecting rod is coupled by its other end to a rocking lever 164 articulated at 165. This lever 164 carries a cam roller 166 driven by a cam 167 so as to impart to the arms 157 a periodic angular movement. In this way the vacuum cups 155 pull the blanks 119 downwards to bring them onto the conveyor chains 168 which pass below the hopper 135. The wedge profile of the guide 80 (fig. 4) assists the downward movement. regular of each blank 119 when it is pulled down under the effect of the suction cups 155.
Each time a blank 119 has been fed, it is pushed back by pushers 169 attached to the conveyor chains 168 and is thus introduced inside the machine. A spring 178 (fig. La) is attached to the rocking lever 164 to return it downwards and thus to keep the follower 166 in contact with the periphery of the cam 167.
The blank transport chains 168 are driven by toothed wheels 179 (Fig. La) synchronized with the main drive shaft 96. The drive wheels 179 and the idler wheels 180 are mounted in support plates 180a. After they have been brought onto the conveyors 168, the blanks 119 are moved on rails 168a (Fig. 7) by the pushers 169 and they pass under guides 84 disposed in the vicinity of upper strands of the chains 168. Discs folding elements 181 are attached to arms 182 driven in rotation by a shaft 183 (Figs. 6 and 7). The edges of these discs 181 come into contact with the side panels 125 and 126 of the blank 119 in question and push the latter downwards so as to fold them around the pressing lines of the bottom 127.
The guides 84 oppose the tendency of the blank 119 to flex under the effect of the thrust of the discs 181 and thus facilitate the folding operation. The shaft 183 is carried by an extension 185 (FIG. 6) of the flanges 161 and it is driven by means not shown, so as to rotate in synchronism with the main motor shaft 96. During the folding operation the upper strands of the conveyor chains 168 serve as bending bars or folding tables. Guides 84 maintain bottom 127 in a substantially flat shape during operation. When the partially folded blanks 119 advance beyond the folding discs 181, the upstream edges of the side panels 125 and 126 themselves pass between the folding bars 186 (see FIGS. 2 and 6).
The bottles 30 are pushed by the conveyor chains 31 past the end of the support plate 32 (fig. 2) and are brought onto another support plate 187 (fig. 6). Guides 189 keep the bottles 30 aligned with respect to the plate 187 and thus the bottles pass below the blank conveyor 168 to arrive at a point where the folded blanks are applied to them.
While the bottles 30 are thus moved on the plate 187, the folded blanks 119 are brought by the chains 168 past the guides 84 to the end of the conveyor. When the upper face of the bottom 127 leaves the guides 84, it passes under curved guides 85 (Fig. 6) which extend downwardly towards the moving bottles 30. The upstream edge of this bottom 127 slides on these curved guides 85 so that the folded blank 119 rocks when leaving the end of the conveyor 168.
The forward movement of the folded blank 119 in question is stopped by contact of the upstream edges of the side panels 125 and 126 with stops 35 (see FIG. 6). The synchronization between the arrival of the bottles 30 and the descent of the folded blanks 119 is such that when the upstream edges in question touch the stops 35, the upper parts 30a (FIG. 9) of the foremost bottles are substantially in line with the stops. webs 86 (FIG. 5) located between the front openings and the central openings of the upper bottom 127. When the webs 86 come into contact with the ends or necks 30a of the bottles, the blanks 119 can still tilt.
To ensure that the folded blank 119 abuts against the stops 35 as the first bottles 30 push back the webs 86, the blank conveyor 168 can be operated at a higher linear speed than the bottles 30. The stops 35 are used. to ensure that the blank is in the desired position when packaging long-necked bottles or metal cans. When packing short-necked bottles, capped cans, or screw-top cans, the stops can be dispensed with because the necks or tubings of the cans can engage the openings of the blank as the latter falls and thus ensure its positioning in relation to the containers.
Each stop 35 (fig. 2, 7 and 12a) is fixed to a support 36 by screws 37 passing through elongated windows 38 and it is adjustable as indicated by the arrows in fig. 2. Each support 36 is attached to a link 39 by screws 40. The link 39 is adjustable in the direction of moving away from and towards the axis of the machine, so that the stops 35 can engage correctly. the upstream edges of the side panels of the blanks. A screw 43 carried by a die 42 forms a pivot for an oscillating arm 41, this die 42 itself being carried by a plate 44 fixed by feet 45 (fig. La) to the frame 46 of the machine. One of the ends of the arm 41 is articulated to the connecting rod 39 by a screw 47, while the other carries a follower roller 48 mounted on a screw 49 forming a pivot.
A lever 50 is on the other hand articulated on the plate 44 by means of a pivot 51 (FIG. 2), while its free end is itself articulated to the rod 39 by means of a spacer 52 (Fig. 12a) and a screw 53. It can be considered that the support plate 44 forms a fixed part, while the arm 41 and the lever 50 constitute the movable levers of the system which actuates the stop 35 in question. The follower 48 is controlled by a cam 54 made of a stack of plates 55, 56, 57 (fig. 11 and 12a). The plate 58 and the screw 59 fix the cam 54 on a shaft 60. As indicated by the arrows in fig. 2, the rotation of the cam 54 imparts a reciprocating movement to the stopper 35, substantially in the direction perpendicular to the movement of the bottles 30 in the machine.
Both sides of the machine have stops 35 arranged symmetrically as shown in FIG. 2.
The cam 54 (FIG. 11) is thus driven by the shaft 60 centered in bearings 87 which are themselves mounted in a support 88. This support 88 is fixed to a cross member 89 by screws 90. The cam 54, mounted on the hub 95, is assembled with a spacer 94 and a plate 91 by screws 59. The toothed wheel 93 of the chains of the conveyor 110 is itself mounted on the spacer 94. The whole assembly of the cam, the toothed wheel and of the spacer is wedged on the shaft 60 by means of a key 92.
As can be seen in fig. 1a, the main motor shaft 96 carries a pulley 104 driven by a belt 105 which winds on the pulley 106 of a motor 107. The cross member 89 (FIG. 11) which carries the shaft 96 by means of bearings 99, is itself mounted on the frame 46 by screws 108 and spacers 109.
The conveyor chains 110 (FIG. 2) have the role of advancing the folded blanks 119 and the bottles 30 away from the other bottles which arrive behind. Once the previous operation is completed, these chains 110 continue to advance the bottles and blanks in the machine during the closing and blocking of the blanks flaps. The toothed wheels 111, 112 and 113 (fig. 2) keep the chains in position and ensure their tension. The toothed wheel 93 of the shaft 60 '(fig. 11) drives the corresponding chain 110.
Figs. 19 to 22 inclusive show the detail of the pushers 114 attached to the chains 110 to simultaneously drive the blanks 119 and the bottles 30.
The chain 110 in question comprises attachment links 115 to which the pushers 114 are fixed by studs 116. The face 117 of each pushbutton 114 comes into contact with the outer wall of one of the bottles which are located at the rear of the group below the folded blank 119 under consideration, while the face 118 formed in the hollow of the pusher 114 abuts against the downstream edge of said blank 119. Lugs 120 are in contact with the upper and lower faces of the pusher 114 to support this one. The folded blanks 119 are moved by the conveyor chains 168 (fig. 6) to the end of these chains on the toothed wheels 179, so that the blanks 119 coming into contact with the curved guides 85, fall on the rows of bottles 30 brought to plate 187.
The stops 35 limit the advance of the blanks during their fall and thus keep them in position relative to the bottles 30 which they are to pack.
As shown in Figs. 6 and 8, the folded blanks 119 are forced to descend completely on the necks of the bottles 30 by the effect of rollers 191a and 191b mounted in rotating supports 192. The rollers 191a are spaced apart from each other. at a distance corresponding to the width of the packaging, so that they can descend along the sides 125 and 126 to finish folding them down. The rollers 191b are spaced such that they pass along the tabs 78 and the outer part of the upper bottom 127 in order to push these various parts of the blank to their appropriate location. The rotating supports 192 are blocked on a shaft 193 which rotates freely in bearings carried by arms 194.
Lights 197 provided in the arms 194 allow the adjustment of the rollers and rotating supports relative to the bottles 30. Consoles 198 are fixed to the arms 194 by screws 200 passing through the slots 199, this device allowing the position of the arms to be adjusted. 194. A fixed bar 201, fixed to the supports 185 by screws 202, ensures the maintenance of the consoles 198 (FIG. 6). The axis of the shaft 193 is arranged such that the path of the rollers 191a and 191b is suitable for pushing back the upper base 127 to bring it clearly into contact with the bottles 30. The roller 191b may have an internal face. convex so as to wear regularly on the sides of the blank, as is clearly understood in fig. 8.
The action of the rollers can be improved by providing an elastic finger 121 (FIG. 6) fixed to a thimble 122 mounted on the shaft 193. The curved part 123 of the finger 121 passes over the central part of the upper base 127 to push back the one. -Here down on the necks of the bottles 30.
The transverse dimensions of the finger 121 allow it to pass freely between the necks of the bottles. Fig. 12b represents a variant comprising several fingers 121a, 121b and 121c.
In fig. 9, the supporting arms 194 and the consoles 198 have been shown at an adjustment enabling them to receive a package containing two rows of four bottles, rather than two rows of three, as in FIG. 6.
To ensure that the blank 119 is properly centered with respect to the bottles 30, the blank feed conveyor can be operated at a higher speed than that of the bottle feed conveyor 31. When the blank 119 escapes the chains 168 of the blank conveyor, it moves directly against the underside of the curved guides 85 and strikes the stops 35. Due to its greater speed, the blank 119 is centered by the guides. before the bottles 30 have advanced completely below said folded blank. In this way, the centering of the blank 119 can be suitably synchronized with the advance movement of the bottles 30.
In the event of a change in the size or the number of bottles 30 to be packaged in the same group, the machine can easily be adjusted by establishing the appropriate ratio between the speeds of the chains 168 of the conveyor for feeding the blanks and the chains. 31 relative to the bottles 30, or else with a sufficiently greater linear speed than that of said bottles, so as to ensure that it strikes the stops 35 in front of the bottles so as to be correctly centered relative to the latter. At the instant considered, the pusher 114 advances towards the bottles 30.
In fig. The stopper 35 is being erased, but it still retains the blank 119. The bottles 30 arrive at the desired position below the blank 119. It can be seen that the stopper 35 is set so as to s 'erase before being able to come into contact with the moving bottles in advance. The pusher 114 is shown rotating on the toothed wheel 111; he will come and take the rear bottle of the group being wrapped.
In fig. 16 the stop 35 is completely retracted with respect to the blank 119. The pusher 114 has come into contact with this blank as well as with the bottle 30 which corresponds to it. The face 117 of this pusher 114 is thus in contact with the rear bottle 30 of the corresponding row of the group, while its face 118 bears against the downstream edge of the side panel 125 of the blank. The linear speed of the chains 110 being greater than that of the bottles 30, the group of bottles and the blank receive an acceleration which moves them away from the following bottles.
In fig. The blank 119 and the corresponding bottles 30 have been shown as already remote forwards with respect to the following bottles. The difference in linear speeds causes an increasingly large space between the rear bottles of the group considered and the following bottles which arrive. The stops 35 are still in the erased position.
In fig. 18 the blank 119 and the bottles 30 which correspond to it have advanced still further under the effect of the pushers 114. The stops 35 begin their return movement in the direction of the path of the blanks and the bottles.
In fig. 19 the stopper 35 shown has been advanced by the cam mechanism which controls it to a point where it intersects the path of the blanks 119. At this point a new blank (not shown) approaches the stopper 35 in front of the first ones. bottles intended for the next packaging operation. This figure represents the end of an operating cycle of the stops 35 and of the pushers 114.
After having advanced beyond the stops 35 and passed under the rollers 204 (fig. 2), the bottles 30 and the blanks 119 move on the support plate 187 towards the part of the machine where the closing flaps of the The packaging are closed and locked under the bottles 30. A guide 210 initiates the upward adjustment of the closure flap 129 below the oblique portion 211 of the plate 187.
A converging guide 213 (fig. 10) initiates the upward folding of the flap 128.
As the closure flaps 128 and 129 are folded upwards, the packaging 119 can be clamped around the bottles 30 by the action of clamping members 230 (fig. 13a to 13d). These members 230 comprise a base 231 above which is disposed a roller 232. The edge of the base 231 comprises an oblique portion 233 terminated by a rounded edge. The edge 234 of the base is fixed to a chain 235 by means of a support link 236 and a pin 237. The clamping member 230 in question is also held relative to its chain 235 by means of 'a guide link 238. Each chain 235 is driven by a toothed wheel 239 and it is supported by idler wheels 240 (Fig. 2).
When the clamping members 230 approach the group comprising a packaging 119 and bottles 30, the base 231 passes below the packaging while the roller 232 comes into contact with the side panel thereof in the neighboring area. from the lower crushing line and between successive bottles. As shown in Figs. 13c and 13d the rollers 232 push inward the lower parts of the side walls of the packaging 119.
The clamping members 230 are kept substantially horizontal in contact with the packaging by means of supports constituted by slides 241 on which the lower face of said members rests. These slides 241 are held by supports 242 on which the various packaged groups move. As shown in fig. 13a the members 230 pass over the drive wheels 239 and engage the side walls of each packaging 119 one after the other.
The rolling action of the rollers 232 ensures regular contact with the sides of the package. As shown in fig. 13b, the action of the members 230 is localized between the successive bottles 30 so that the clamping force is not directly applied to the bottles, which eliminates the risk of damaging them. Chains 235 have the same linear speed as chains 110.
As shown in fig. 13a, when the clamping members 230 act on a packaging 119, they contribute to the pushing action of the pushers 114 of the chains 110. This results in distributing the displacement forces on the packaging and on the bottles so that these forces do not have to be exerted only on the downstream edges of the packaging and on the last bottles 30 of the group considered.
During their passage through the machine under the effect of the pushers 114 and during the clamping action provided by the members 230, the bottles and their packaging move on rails 242. The tongues 133 of the tabs 130 are folded back and locked in. the openings 134 so as to complete the locking of the package in the closed position.
Operation
To contribute to a better understanding of the invention, the preferred succession of operating phases will be described below.
The bottles 30 are brought into the machine by the chain conveyor 63 to a point where they receive the action of the pushers 66 (FIG. 3a) arranged on the chains 67. These pushers 66 advance the bottles on the conveyor to. chains 31.
The packaging blanks 119 are brought from the hopper 135 (fig. 4) onto the conveyor 168 by the action of the tilting suction cups 155. The pushers 139 transport the blanks under the folding discs 181 (fig. 6) so that the side planes 125 and 126 are folded downwards. Bars 186 continue this folding action.
The thus folded blanks 119 are brought to the end of the chain conveyor 168 so as to fall on the rows of bottles which arrive in the machine continuously. During this fall, the curved guides 85 (FIG. 6) direct the blanks 119 towards the bottom. This forward movement of the blanks 119 brings them against the stops 35 (FIGS. 6 and 7) which are then in the extended position on the path of said blanks.
In this way, these stops 35 ensure the centering of the blanks with respect to the bottles which arrive and which must be packed therein. The blank 119 in question is pushed back into place on the upper part of the bottles 30 by the pushing effect of the rollers 191a and 191b at the same time as by the downward action of the elastic finger 121.
The stops 35 being erased, the bottles 30 enclosed inside the blank 119 move away under the effect of the pushers 114 of the chains 110, with respect to the following bottles which arrive behind them. In this forward movement caused by the pushers 114, the clamping members 230, arranged on the chains 235, engage against the side panels 125 and 126 to clamp the packaging around the bottles and to ensure the correct overlap of the bottles. closure flaps 128 and 129. The packaging and the group of bottles that it contains then move onto the remaining part of the machine where the closing and blocking take place.