Mécanisme pour relier, par chauffage, des parties de feuilles juxtaposées en une matière souple destinée à former des sacs ou sachets d'emballage
L'invention est relative à un mécanisme pour relier, par chauffage, des parties de feuilles juxtaposées en une matière souple destinée à former des sacs ou sachets d'emballage pendant que ces feuilles se déplacent d'une manière continue le long d'un chemin prédéterminé.
Ce mécanisme peut faire partie d'une machine pour former, remplir et fermer des sacs ou sachets d'emballage à parois souples dans laquelle les sacs sont fabriqués en reliant entre elles, par des joints transversaux formés par la chaleur, deux bandes en une matière d'emballage de manière à former ainsi une série de sacs reliés entre eux et qui sont ensuite détachés un à un par tronçonnage et entraînés par un transporteur dans les postes de remplissage et de fermeture. Une telle machine est décrite dans le brevet suisse No 385092 de la titulaire.
L'invention a pour but de rendre ce mécanisme tel que la formation des joints formés par chauffage et reliant les bords des parois des sacs ou sachets puisse se faire d'une manière précise et nette, ce qui améliore la fabrication de ces sacs à une vitesse élevée tout en permettant un remplissage et une fermeture corrects et rapides de ceux-ci.
Le mécanisme selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend deux unités chauffantes disposées de part et d'autre dudit chemin et comprenant chacune au moins un barreau chauffant orienté vers lesdites feuilles et placé en regard d'un barreau faisant partie de l'autre unité, des moyens pour déplacer lesdites unités suivant un mouvement orbital pour rapprocher lesdits barreaux en même temps des dites feuilles, pour les déplacer ensuite le long dudit chemin à la vitesse desdites feuilles, et pour les écarter après cela de ces feuilles en vue de relier celles-ci aux endroits qui sont venus en contact avec lesdits barreaux.
Une forme d'exécution du mécanisme objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé.
La fig. 1 montre, en perspective, une machine d'emballage comprenant cette forme d'exécution.
La fig. 2 montre, à plus grande échelle et en coupe suivant 2-2 de la fig. 1 (parties arrachées), une partie du mécanisme de la machine représentée à la fig. 1.
La fig. 3 montre, à plus grande échelle et en perspective, les barreaux chauffants qui servent à former les joints transversaux reliant les bandes destinées à former les sacs.
Les fig. 4 et 5 montrent, respectivement en coupe suivant 4-4 de la fig. 2 (parties arrachées) et en coupe suivant 5-5 de la fig. 2, la partie du mécanisme montré sur la fig. 2.
Le mécanisme représenté en détail aux fig. 2 à 5 est destiné à être monté dans une machine telle que celle décrite dans le brevet suisse No 385092 de la titulaire et servant à former, remplir et fermer des sacs ou sachets 30 à partir d'une bande 34, constituée en une matière thermoplastique ou revêtue, sur une face, d'une telle matière, cette bande 34 étant déroulée d'une bobine débitrice 35 (fig. 1). La bande est ensuite pliée longitudinalement en son milieu et les deux parois ainsi formées sont reliées entre elles par des joints transversaux écartés les uns des autres et obtenus par un apport Ide chaleur de manière à former une série de sacs reliés les uns aux autres.
Ces sacs sont ensuite séparés en coupant les joints entre leurs bords, de sorte que chaque joint forme le joint latéral arrière d'un sac et le joint latéral avant du sac suivant. Après avoir été détaché de la bande 34, chaque sac est rempli avec le produit à emballer et est ensuite fermé par son joint supérieur.
Les divers mécanismes pour faire avancer, plier et tronçonner la bande 34 et pour faire avancer, remplir et fermer les sacs 30, sont montés sur un bâti horizontal 37, de forme allongée, et sont actionnés en synchronisme. La bobine débitrice 35 est supportée, à l'extrémité du bâti 37 de la machine, par une console 39 et la bande 34 est déroulée de la bobine 35 et passe sur un soc 40 qui est établi dans un poste 41 et sert à plier la bande longitudinalement en son milieu, la bande 34 étant entraînée, dans ce cas, par deux groupes de rouleaux d'alimentation 42 et 43 établis dans le sens de la longueur du bâti.
Depuis le poste de pliage, la bande avance vers un poste 44 dans lequel sont formés les joints transversaux, après quoi elle avance vers un mécanisme tronçonneur 45 dans lequel les sacs qui se présentent successivement en tête de la série sont découpés de la bande. Après avoir été découpés de la bande, les sacs sont transférés les uns à la suite des autres à un transporteur 46 qui fait passer ces sacs d'abord dans un poste de remplissage 47 et ensuite dans un poste 48 dans lequel est formé le joint supérieur.
Le poste 44 dans lequel sont fermés les joints transversaux comprend un mécanisme 51 représenté en détail aux fig. 2 à 5. Ce mécanisme 51 est formé de deux unités 69 et 70 comprenant chacune plusieurs barreaux chauffants 71 (fig. 2 et 5) placés en regard des barreaux de l'autre unité, ces deux unités étant animées d'un mouvement orbital. Par conséquent les unités se déplacent en synchronisme tout en étant respectivement en contact avec les faces opposées de la bande 34 et elles se meuvent avec celle-ci, à la même vitesse, pendant que la bande avance. Pendant la période pendant laquelle les unités 69 et 70 se déplacent avec la bande, les barreaux 71 forment plusieurs joints transversaux, après quoi les unités s'écartent de la bande.
Les ùnités continuent à suivre leurs chemins orbitaux respectifs en se déplaçant vers l'arrière dans le sens opposé à celui suivi par la bande qui avance. De cette manière, les barreaux 71 peuvent être supportés fermement par les unités sans avoir tendance à se tordre, tout en pouvant céder élastiquement et individuellement pour exercer sur la bande une pression optimum qui convient pour la formation des joints transversaux.
Pour que chaque unité 69 ou 70, servant à la formation des joints puisse exécuter son mouvement orbital voulu, chaque unité est supportée et déplacée par des chaînes sans fin, établies au-dessus et au-dessous de cette unité. Par conséquent et comme montré sur les fig. 2, 4 et 5, l'unité avant 69 est reliée à une paire de chaînes sans fin 72 établie au-dessus de l'unité et à une paire de chaînes 72' similaire, établie au-dessous de celle-ci (fig. 2). De la même manière, une paire supérieure 73 et une paire inférieure 73' de chaînes (fig. 4) supportent l'unité arrière 70, la constitution des deux unités étant, en substance, la même. Les chaînes supérieures 73 sont placées bout à bout et leurs extrémités adjacentes sont actionnées par des pignons à chaîne 74 dont les arbres 75 (fig. 5) sont tourillonnés dans une plaque fixe horizontale 76 (fig. 2).
Cette dernière est supportée par une plaque similaire 77 qui se trouve au-dessous des unités 69 et 70, ces plaques étant reliées entre elles par des montants 78 établis entre des prolongements prévus à l'arrière de ces plaques. Les montants sont reliés, à l'aide d'écrous, aux deux plaques et la plaque inférieure 77 est fixée rigidement au bâti 37 (fig. 1), de manière telle que l'ensemble des deux plaques et des montants forme une console en C destinée à supporter les unités servant à la formation des joints transversaux.
Les extrémités externes des chaînes supérieures 73 sont guidées autour de rouleaux 79 tourillonnés entre les branches de deux supports 80, en forme de U (fig. 4 let 5) qui peuvent coulisser latéralement dans des fentes 81 ménagées dans les extrémités de blocs 82 suspendus à la plaque supérieure 76. Les supports 80 sont sollicités vers l'extérieur par des ressorts de compression 83 qui soumettent les chaînes à la tension désirée. Deux chaînes similaires 72 supportent l'extrémité supérieure de l'unité avant 69 et sont actionnées par des pignons à chaîne 86 calés sur des arbres 87 (fig. 5). De même, ces chaînes passent sur des rouleaux tourillonnés dans des supports qui peuvent coulisser dans des blocs et sont sollicités vers l'extérieur par des ressorts de compression, ces organes étant les mêmes que ceux utilisés pour les chaînes 73.
Les chaînes inférieures 73' de l'unité 70 et les chaînes inférieures 72' de l'unité 69 sont, en substance, les mêmes que les chaînes supérieures et les organes correspondants sont désignés par les mêmes références, mais avec un indice prime .
Toutes les chaînes des deux unités 69 et 70, pour la formation des joints, sont entraînées à la même vitesse par l'arbre 58 par l'intermédiaire d'un couple conique (non représenté) et d'un arbre vertical 89 établi entre les plaques 76 et 77, cet arbre étant tourillonné dans des coussinets 90 (fig. 2) logés dans les boîtes à engrenages 91 fixées sur les plaques. Un pignon 93 (fig. 2 et 5), calé sur l'extrémité supérieure de l'arbre 89, entraîne un pignon 94 engrenant avec une des roues dentées 95 calées sur les arbres 75 des pignons à chaîne arrière. Un pignon 96, engrenant avec les deux roues dentées, complète la transmission aboutissant à ces deux arbres et actionne également les chaînes avant 72 par l'intermédiaire d'un pignon fou 97 et de roues dentées 98 fixées sur les arbres 86 des pignons à chaîne avant.
Un train d'engrenages similaire (non représenté) actionne les chaînes inférieures 72' et 73'.
Chacune des unités 69 et 70 comprend un support rigide 99 (fig. 2) monté sur les chaînes correspondantes en des points très espacés de manière à former un soutien stable pour les barreaux chauffants 71 tout en permettant à ces derniers de céder élastiquement et individuellement. Comme visible sur les fig. 3 et 4, le support 99 de l'unité 70 comporte deux barres 100, de forme allongée, qui sont placées horizontalement l'une au-dessus de l'autre dans la direction de la longueur de l'unité, c'est-à-dire parallèlement au chemin suivi par la bande 34. Les deux barres sont maintenues écartées l'une de l'autre par des pièces d'écartement 101 serrées rigidement entre les barres par des boulons 102.
Le support 99 est relié à des maillons en regard d'un des groupes de chaînes 73 et 73' par un axe vertical 103 (fig. 4) qui est monté sur ces maillons et tourillonné dans des coussinets 104 logés dans les barres 100. Une partie médiane élargie 105 de l'axe 103 forme des épaulements 106 qui servent d'appui aux coussinets 104 et empêchent le support 99 de se déplacer par rapport à l'axe 103. Un axe similaire sert au montage du support sur l'autre groupe de chaînes 73 et 73' et, de la même manière, le support 99 de l'unité avant 69 est monté sur les chaînes 72 et 72'.
A l'aide de la disposition susdite, les supports 99 des barres restent parallèles, avec précision, au chemin suivi par la bande 34 pendant qu'ils exécutent leurs mouvements orbitaux.
Les barreaux 71 de l'unité avant 69 sont logés et fixés dans des fentes verticales 107 formées dans des blocs espacés 108 (fig. 2 et 3) qui sont supportés par les extrémités de vis horizontales 109. Celles-ci glissent dans des trous 110 ménagés dans les faces internes de barres 100. Ces trous débouchent dans des cavités élargies 111 servant de logement à des ressorts de compression 112 interposés entre les têtes des vis 109 et des bouchons 113. Ces derniers sont vissés dans les extrémités externes des cavités 111 pour permettre ]e réglage de la compression des ressorts et, par conséquent, la force avec laquelle les barreaux 71 sont sollicités vers l'extérieur.
Bien que les barreaux 71 de l'unité arrière 70 puissent être supportés élastiquement comme ceux de l'unité avant 69, on préfère les monter rigidement.
A cet effet, ces barreaux 71 sont logés dans des blocs 108' analogues aux blocs 108 et supportés par des vis 109' qui, comme les vis 109, sont engagées dans des trous 110 ménagés dans les barres 100 de l'unité 70. Toutefois, dans ce cas, des douilles d'écartement 114 entourent les vis 109' entre les blocs 108' et les barres 100, ces vis étant serrées à fond pour appliquer les blocs 108' rigidement contre ces douilles.
Pour l'exemple montré, le support 99 de chaque unité 69 ou 70 porte huit barreaux 71 servant à la formation de joints et les barreaux d'une unité se trouvent exactement en regard de ceux de l'autre unité. Par conséquent, huit joints transversaux peuvent chaque fois être formés quand les unités se rapprochent l'une de l'autre. De préférence, les bar- reaux n'agissent pas directement sur la bande 34 mais bien par l'intermédiaire d'une feuille (fig. 4 et 5) en une matière qui résiste à la chaleur mais permet la transmission de celle-ci sans coller à la bande.
Une matière convenant à cet effet est mise sur le marché sous la marque de fabrique Teflon par
E. I. duPont de Nemours. Une feuille de ce genre est utilisée pour chaque unité chauffante et s'étend sur toute la longueur de celle-ci en travers des faces chauffantes des barreaux 71. Les extrémités de la feuille 115 sont courbées vers l'arrière autour de guides curvilignes 116 montés sur le support 99 et sont serrées entre des mâchoires 117 prévues sur les barres 100. Dans chaque barreau chauffant 71 est logée une résistance chauffante électrique 118 (fig. 3) qui maintient le barreau à la température convenable pour constituer les joints formés par chauffage.
En plus des avantages du mécanisme 51, décrit plus haut pour la formation des joints, ce mécanisme permet également de connecter facilement les résistances chauffantes 118 aux lignes d'alimentation 122 sans l'intervention de bagues commutatrioes. Ainsi, l'énergie électrique, fournie par une source appropriée, est amenée, par des rhéostats 119 (fig. 1), à un tableau de commande 120 et ensuite à une boîte de signalisation 121 montée sur la plaque 76. Depuis cette boîte, des fils flexibles 122 s'étendent jusqu'aux extrémités de chaque unité chauffante 69 ou 70 et, ensuite, par un conduit 123 jusqu'au support correspondant 99. Chaque conduit 123 est formé par un canal 124 (fig. 2) qui s'étend le long de la face externe du support entre les barres 100 et un couvercle 125.
Le canal est maintenu en place par des vis 126 engagées dans les pièces d'écartement 101 et par des rondelles 127 qui prennent appui sur les barres, ces vis traversant des fentes ménagées dans la paroi du canal. Les résistances chauffantes individuelles 118 sont reliées aux lignes d'alimentation 122 par des fils 128 qui traversent le support 99 pour aboutir au conduit 123.
Pour servir d'appui aux unités chauffantes 69 et 70, quand celles-ci sont serrées contre la bande 34, et pour aurmenter ainsi la rigidité du support des barreaux chauffants 71, on a recours à des rouleaux 129 et 129' (fig. 2 et 4) qui peuvent tourner autour des parties terminales supérieure et inférieure des axes 103 et qui roulent le long de guides fixes 130 et 130' supportés par les plaques 76 et 77 par l'intermédiaire des blocs - 82. Les rouleaux 129 et 129' sont maintenus en place par des manchons 131 qui entourent les axes 103 et butent contre les cous sinets 104 de sorte que les chabes 73 et 73' (ou 85 et 85'), les rouleaux 129 et 129' ainsi que le support 99,
sont immobilisés rigidement les uns par rapport aux autres verticalement.
Pour empêcher les chaînes de s'affaisser, des rebords 132 font saillie, latéralement, sur les extrémités inférieures des guides supérieurs 130 et les extrémités des rouleaux supérieurs 129 roulent sur ces rebords.
Pour que les barreaux chauffants 71 d'une des unités 69 et 70 puissent être mis, initialement, en alignement avec les barreaux de l'autre unité, les arbres 75 et 87 sont reliés respectivement à leurs pignons à chaîne 74 et 86 par des accouplements identiques 133 (fig. 4) actionnés à la main. L'accouplement pour le pignon à chaîne 74, par exemple, comprend une pièce cylindrique 134 qui est logée dans un alésage concordant 135 ménagé dans le pignon 74 et peut être attirée vers le fond de l'alésage par un boulon 136 logé dans l'arbre 75. Sur la face supérieure de la pièce cylindrique est monté un téton carré 137 logé dans une encoche complémentaire ménagée dans l'extrémité de l'arbre qui est solidaire en rotation du pignon à chaîne.
Quand la pièce cylindrique 134 se trouve au fond de l'alésage elle est reliée à l'arbre par l'intermédiaire du téton 137 et entraîne par frottement le pignon à chaîne. Quand on desserre le boulon 136, le pignon cesse d'être relié au mécanisme d'entraînement et la chaîne 73 peut être déplacée à la main jusqu'à ce qu'elle occupe sa position convenable par rapport aux autres organes.