Appareil de fermeture de sachets souples
La présente invention a pour objet un appareil destiné à placer un organe de fermeture autour de l'entrée d'un sachet, lequel peut être par exemple en polyéthylène.
I1 y a actuellement une très forte demande de produits enveloppés dans des sachets souples, tels par exemple que des miches de pain emballées dans des sachets en polyéthylène. Jusqu'à maintenant ces sachets étaient fermés manuellement en appliquant un élastique ou une ficelle autour de l'entrée torsadée des sachets. Cette opération était longue et coûteuse.
La présente invention a pour objet un appareil de fermeture de sachets souples, qui est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour faire avancer de façon continue une succession de sachets vers un poste de fermeture, des moyens pour fournir et faire avancer une succession d'organes de fermeture vers le poste, ces organes étant destinés à être appliqués individuellement aux sachets étant constitués chacun par une plaquette présentant une ouverture destinée à recevoir l'entrée d'un sachet, ces ouvertures débouchant sur le bord de la plaquette et présentant une entrée suffisamment étroite pour que l'entrée d'un sachet puisse être maintenue enfermée dans la partie large de l'ouverture après y avoir été rassemblée, des moyens actionnés de façon continue et disposés audit poste pour rassembler l'entrée de chacun des sachets dans l'ouverture d'un organe de fermeture,
lesdits moyens pour rassembler l'entrée d'un sachet présentant une paire de surfaces rotatives disposées à proximité l'une de l'autre pour aplatir l'entrée des sachet'3 et l'introduire sous cette forme à travers l'entrée étroite de l'ouverture, de façon que l'entrée du sachet soit maintenue rassemblée dans ladite ouverture indépendamment de toute déformation de l'organe de fermeture, et des moyens commandant l'alimentation desdits organes en synchronisme avec l'arrivée des sachets à ladite station.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil.
La fig. 1 est une vue en perspective de l'appareil.
La fig. 2 est une vue partielle en plan de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue partielle en perspective du magasin renfermant les organes de fermeture, de la tête de fermeture et du mécanisme appliquant les organes de fermeture alors qu'ils coopèrent pour appliquer un organe de fermeture à un sachet.
La fig. 4 est une vue partielle en perspective du magasin renfermant les organes de fermeture et de la tête en position rétractée, alors qu'elle se déplace de la position inactive à la position active.
La fig. 5 est une vue partielle, en élévation, du mécanisme représenté à la fig. 2.
La fig. 6 est une vue partielle, en élévation, du mécanisme de commande du magasin.
La fig. 7 est une vue latérale, en élévation, du mécanisme destiné à aplatir les entrées des sachets et des moyens destinés à décharger le sachet auquel un organe de fermeture vient d'être appliqué.
La fig. 8 est une vue latérale, en élévation, d'un organe de fermeture utilisé par l'appareil, cet organe étant représenté en train de recevoir l'entrée d'un sachet.
La fig. 9 est une vue en coupe selon la ligne 9-9 de la fig. 8.
La fig. 10 est une vue en plan du magasin renfermant les organes de fermeture.
La fig. 11 est une vue latérale, en élévation, et partiellement en coupe selon la ligne 11-11 de la fig. 10.
La fig. 12 est une vue en coupe selon la ligne 12-12 de la fig. 11.
La fig. 13 est une vue en plan du mécanisme éjecteur des organes de fermeture.
La fig. 14 est une vue en élévation de la tête.
La fig. 15 est une vue en coupe selon la ligne 15-15 de la fig. 14.
La fig. 16 est une vue en élévation de côté du mécanisme éjecteur des sachets.
La fig. 17 est une vue schématique des différents mécanismes de transmission de l'appareil.
La fig. 18 est une vue latérale, en élévation, du mécanisme de commande du magasin et de la tête.
Le mécanisme de fermeture 10 est représenté à l'extrémité de sortie d'un convoyeur 12. Ce dernier comprend une paire de chaînes 14 et 16 espacées l'une de l'autre et portant les deux extrémités de barres transversales 18. Les chaînes 14 et 16 sont entraînées par une paire de roues à chaîne 22 et 24 montées sur un arbre 26 adjacent au mécanisme 10.
L'arbre 26 est monté dans des paliers 28 portés par des consoles 30 que présente le châssis du convoyeur. L'arbre 26 est entraîné, comme décrit plus loin, de façon à provoquer le déplacement des barres 18 le long d'une plaque de support 32 que présente le châssis du convoyeur, les barres 18 se dépla çant à partir de l'endroit non représenté où le mécanisme 10 est chargé.
Le mécanisme 10 comprend deux paires de rouleaux de serrage 34 et 36. La paire de rouleaux supérieurs 34 est montée à rotation sur un arbre 38 porté par un bras 40 monté à pivotement sur la console 44 du cadre de la machine, par un axe 42.
La paire de rouleaux inférieurs 36 est fixée à l'une des extrémités d'un arbre d'entraînement 46 (fig. 2).
Les rouleaux de serrage 34 et 36 sont, de préférence, pourvus de deux pistes 35 et 37 en contact et espacées de la même façon.
L'autre extrémité de l'arbre 46 porte une roue à chaîne 48 entraînée comme décrit plus loin pour faire tourner la paire de rouleaux 36. La paire de rouleaux supérieurs 34 est sollicitée vers les rouleaux 36 comme décrit ci-dessous et les pistes 35 des rouleaux 34 portent un recouvrement 39 en caoutchouc ou autre matériau à coefficient de friction élevé, lequel a pour effet d'entraîner les rouleaux 34 à partir des rouleaux 36.
Le mécanisme 10 est agencé pour appliquer un organe de fermeture 50 (fig. 8) présentant deux bords longitudinaux 51 et 52, une extrémité arrondie 53, l'extrémité opposée 54 étant arrondie et interrompue par une rainure centrale 55 présentant des bords convergents 56 qui communiquent avec l'intérieur d'un trou 57 en forme de coeur. Le trou 57 et la rainure 55 constituent deux crochets 58 et 59 qui ont pour effet de retenir l'organe de fermeture 50 sur le sachet. L'organe 50 peut être de fabrication et de fonctionnement analogues à celui décrit dans le brevet F. G. Paxton et al, No 2907586.
Afin d'alimenter les organes de fermeture 50 de façon continue, l'appareil comprend un magasin 60 présentant une chambre de forme allongée (fig.
10-12). Le magasin 60 comprend une section verti- cale de chargement 62 et une section transversale d'alimentation 64 constituée par un prolongement de la section 62. Les organes de fermeture 50 situés dans la section 62 sont empilés les uns sur les autres.
Lorsqu'ils passent de la section 62 à la section 64, cette disposition est modifiée et les organes viennent se placer l'un à côté de l'autre en position verticale comme représenté à la fig. 11. Le magasin 60 est monté à rotation sur un axe vertical par un palier 63 porté par une console 61 fixée à un prolongement 67 du châssis de la machine. L'extrémité libre de la section 64 est supportée par une plaque 65 fixée au prolongement 67 du châssis. La plaque 65 est en contact glissant avec une plaque de support 113 montée sur la section 64.
Pour assurer une alimentation continue des organes 50, le magasin est muni d'un bras 66 dont une extrémité est montée pivotante sur la console 71 fixée au magasin 60 et à l'entretoise 68. Le bras 66 est muni, à son extrémité libre, d'un prolongement télescopique 69. Un rouleau de pression 70 destiné à venir s'appliquer contre le dernier des organes 50 est monté à rotation sur l'une des extrémités du bras 72. Le bras 72 est fixé au moyeu 74 monté coulissant dans une section transversale 76 du prolongement télescopique 69. Un ressort spiral 78 monté sur la console 71 appuie contre un prolongement du bras 66, afin que le rouleau 70 exerce une pression suffisante pour assurer une alimentation continue des organes de fermeture 50 à travers le magasin 60.
Une tête de positionnement 80 des organes de fermeture est aménagée à l'extrémité libre de la section 64. La tête 80, comme représenté aux fig. 14 et 15, comprend une rainure interne 82 capable de recevoir un organe de fermeture 50, cette rainure étant disposée dans un plan vertical comme repre- senté à la fig. 3. La rainure 82 communique directement avec la section 64 de sorte que les organes 50 sollicités à travers les sections 62 et 64 par le rouleau 70 pénètrent dans la rainure 82. La tête 80 et la rainure 82 peuvent recevoir deux organes 50 lorsque la tête et le magasin 60 sont dans la position active représentée à la fig. 3.
Dans cette position, un premier organe 50 est introduit dans la tête 80 où il est positionné de façon que son ouverture 57 se tende au-delà de l'extrémité 81 de la tête 80 et entre les pistes 35 et 37 des rouleaux 34 et 36. L'extrémité arrondie 53 de l'organe 50, opposée à l'ouverture 57, est positionnée contre une butée élastique 86 logée dans la tête 80. La butée 86 présente une face 88 formant came et une face d'arrêt 89. La butée 86 permet aux organes 50 de se déplacer dans la rainure 82 seulement dans la direction de la flèche A, fig. 14. Le second organe 50 qui a été introduit dans la rainure 82 de la tête 80 est toujours aligné sur les organes 50 demeurés dans la section 64 (voir fig. 3). Une bille 83 sollicitée élastiquement appuie contre le premier organe 50 introduit dans la rainure 82 afin de le maintenir dans sa position active.
Une ouverture 85 permet une inspection visuelle de la rainure 82.
Un organe d'éjection 90 est monté coulissant dans la partie de la rainure 82 opposée à l'extrémité 84. L'organe d'éjection 90 est destiné à éjecter le premier organe 50 hors de la tête 80 et à amener le second organe 50 en position active.
Pour faire pivoter le magasin 60 vers les rouleaux de serrage 34 et 36 ou à l'écart de ceux-ci pour les raisons qui seront expliquées plus loin, l'extrémité du magasin 60 qui est adjacente à la tête 80 est pourvue d'un prolongement latéral 92. L'extrémité libre du prolongement 92 est montée à rotation par une cheville 94 sur un bloc 96 monté coulissant dans un guide 98. Le guide 98 est lui-même porté à l'une des extrémités d'un bras horizontal 100 monté coulissant sur des supports transversaux 102 portés par le châssis de la machine. Le bras 100 peut être déplacé dans la direction de la flèche B, fig. 6, par une came rotative 104. La came 104 est munie d'un rouleau 106 agencé pour venir en contact avec un bloc 108, ceci durant une partie du mouvement de rotation de la came 104.
Lorsque le rouleau 106 vient engager le bloc 108, le bras 100 est déplacé le long des supports 102 dans la direction de la flèche B.
Pour maintenir le magasin 60 et son mécanisme de commande dans la position active représentée à la fig. 3, la machine comprend un ressort plat 110 (fig. 11) qui est fixé à l'une de ses extrémités au palier 63, l'extrémité libre de ce ressort appuyant contre un bloc 111 monté pivotant sur la plaque 113, ceci pour solliciter le magasin 60 dans sa position active.
Lorsque le magasin 60 est déplacé hors de sa position active sous la commande de la came 104, l'organe éjecteur 90 entre en action pour éjecter le premier organe de fermeture 50 et amener le second organe 50 en position active. Comme indiqué plus haut, l'organe éjecteur 90 est monté coulissant dans la rainure 82 de la tête 80. L'extrémité 91 de l'organe éjecteur 90 qui s'étend en arrière de la tête 80 à l'opposé de son extrémité 84 (fig. 13) est de forme circulaire et est ajustée librement dans un trou 117 pratiqué dans l'une des extrémités du bloc de guidage 112. Le bloc de guidage 112 est fixé par une cheville 115 à un rouleau de came 114. Le rouleau 114 est lui-même monté pour pouvoir se déplacer dans une ouverture 116 pratiquée dans un guide transversal 118 supporté à chacune de ses extrémités par des prolongements 119 du châssis de la machine.
De cette façon, l'organe éjecteur 90 est toujours aligné sur le trou 82 lors de n'importe quel mouvement de la tête 80, de sorte que cet organe éjecteur ne peut être courbé ou endommagé d'autre façon.
Lorsque la tête 80 et le magasin 60 sont pivotés hors de la position active, l'organe éjecteur 90 est déplacé en avant relativement à la tête 80, ceci à travers la rainure 82 et vers l'extrémité 84 de la tête
80. Lorsque l'extrémité libre de l'organe éjecteur 90
se déplace à travers la rainure 82, elle vient engager le second organe de fermeture 50 qui est logé dans la tête 80 et le déplace vers l'extrémité frontale 84,
contre la surface 88, ce qui déplace la butée 86 hors
de la trajectoire du second organe de fermeture 50.
Lorsque l'organe éjecteur 90 continue à déplacer le second organe de fermeture 50 à travers la tête 80, le bord avant 54 de cet organe de fermeture vient engager le bord arrière 53 du premier organe de fermeture 50, ce qui déplace ce dernier hors de la tête 80, le second organe de fermeture 50 venant prendre la position occupée précédemment par le premier organe.
I1 est clair que l'organe éjecteur 90, la tête 80 et leur mécanisme de commande, sont dimensionnés et positionnés de façon que lorsque l'organe éjecteur 90 est venu en fin de course dans la tête 80, l'organe 50 engagé par l'organe éjecteur vient occuper une position dans laquelle le trou 57 en forme de cceur est situé à l'extérieur du bord avant 84 de la tête 80.
Il est également évident qu'en prévoyant un organe éjecteur 90 flexible et pouvant se déplacer latéralement à la trajectoire de la tête 80, l'organe éjecteur 90 peut se déplacer relativement à la tête 80 sans endommager les différents mécanismes.
Un arbre d'entraînement 124 (fig. 17) portant une roue dentée 126 entraîne un arbre 130 porté par le châssis de la machine, cet arbre 130 portant à l'une de ses extrémités une roue dentée 128. L'arbre 124 porte également une came 104. L'autre extrémité de l'arbre 130 porte une roue à chaîne 132 constituant la source de puissance pour la chaîne sans fin 134. Cette chaîne 134 coopère avec la roue à chaîne 132, la roue à chaîne 136 fixée sur l'arbre 26 du convoyeur 12 et avec une roue à chaîne 138 montée à l'une des extrémités d'un arbre 140 porté par le châssis de la machine. L'arbre 26 est également muni d'une seconde roue à chaîne 137. La roue à chaîne 137 entraîne une chaîne sans fin 141, dont l'autre extrémité passe autour d'une roue à chaîne 48 fixée sur un arbre 46. Un pignon à chaîne fou 133 maintient la chaîne 134 hors de la trajectoire du magasin 60.
Ainsi, l'arbre 124 assure des déplacements en synchronisme du convoyeur 12, des rouleaux de serrage 36 et de la came 104, cet arbre étant entraîné par un moteur électrique 120 par l'intermédiaire d'une chaîne sans fin 122.
Un opérateur placé au point de charge de la machine introduit les objets à emballer dans les sachets en plastique et les dispose ensuite transversalement sur le convoyeur 12 parallèlement aux barres 18 et sur leur trajectoire. Les sachets sont placés de façon que leurs entrées soient situées sur la plaque 156 et les extrémités opposées soient guidées par le guide 157 sur la plaque 30. Lorsque les sachets approchent du mécanisme 10, les extrémités ouvertes sont aplaties contre la plaque 156 par un mécanisme porté par la console 44 et comprenant des pales flexibles 158 fixées à un arbre 160. L'arbre 160 est entraîné par l'intermédiaire d'un engrenage d'angle 162 à partir de l'arbre transversal 164 auquel est fixée une roue à chaîne 166.
Une chaîne sans fin 168 passe autour de la roue 166 et autour d'une troisième roue à chaîne 139 montée sur l'arbre 26, le tout de façon à faire tourner les pales 158.
Un rouleau 144 recouvert d'un matériau présentant un coefficient de friction élevé, tel que le caoutchouc, coopère avec les pales 158 pour étendre les entrées des sachets sur le convoyeur 12. Un rouleau 144 est monté sur un arbre 148 lui-même porté par des paliers 146 fixés à la face inférieure de la plaque de guidage 156. L'extrémité de l'arbre 148 porte une poulie 147 entraînée par une courroie de transmission élastique 145. L'autre extrémité de la courroie 145 passe autour d'une poulie 151 fixée à un arbre 153. Comme représenté à la fig. 17, la courroie 145 est croisée entre les poulies 151 et 147 de sorte que le rouleau 144 tourne en sens inverse de l'arbre 160. L'arbre 153 est muni à son autre extrémité d'un pignon d'angle 155 engrenant avec un pignon transversal 157 fixé à l'extrémité de l'arbre 140 opposée à la roue à chaîne 138.
Après avoir quitté la région où agissent les pales 158 et le rouleau 144, l'entrée des sachets disposés sur le convoyeur 12 passe entre les guides supérieur 172 et inférieur 174 et pénètre entre les pistes 35 et 37 des rouleaux 34 et 36. Lorsque l'entrée est engagée par les rouleaux 34 et 36, le reste du sachet et la miche de pain qu'il contient sont déposés par le convoyeur 12 sur une plaque 176 portée par l'arbre 46. L'entrée du sac est déplacée par les rouleaux 34 et 36 le long des bords 58 et 59 du premier organe de fermeture 50 logé dans la tête 80 en position active entre les rouleaux 34 et 36, et à travers la fente 55 pour être amenée dans l'ouverture 57 de cet organe; ainsi, l'organe de fermeture 50 est placé autour de l'entrée du sachet délivré par le convoyeur 12.
Une fois terminée l'opération d'insertion de l'entrée du sachet dans l'ouverture 57 de l'organe de fermeture 50, la came 104 est amenée en contact avec le bloc 108 ce qui déplace la tête 80 à l'écart des rouleaux 34 et 35. Simultanément, l'organe éjecteur 90 déplace le second organe de fermeture 50 contre le premier organe de fermeture 50, ce qui provoque l'éjection de ce dernier hors de la tête 80.
Lorsque le premier organe 50, qui a été fixé autour de l'entrée du sachet, est éjecté de la tête 80, le sachet glisse le long de la face inclinée 178 de la plaque 176 (fig. 1) pour être déposé sur un convoyeur transversal sans fin 180. Le convoyeur 180 comprend un rouleau 183 (fig. 11) monté et entraîné par un arbre 153 pour amener les sachets fermés à une station de stockage (non représentée).
Le retour de la tête 80 et du magasin 60 à leur position active, sous l'action du ressort 110, provoque le retrait de l'organe éjecteur 90 dans la rainure 82, ce qui permet au rouleau de pression 70 d'amener l'organe de fermeture suivant de la section 64 dans la partie de la rainure 82 située dans l'alignement de cette section 64.
Un dash-pot pneumatique est monté sur le bras 100 pour commander le retour de la tête 80 à sa position active (voir fig. 18). Ce dash-pot comprend un cylindre 175 fixé à l'un des supports 102. Le bras de commande 177 du cylindre 175 est fixé à une console 179 fixée à l'extrémité du bras 100. Lorsque la came 104 est venue engager le bloc 108 du bras 100, le bras 177 du cylindre 175 est amené dans la position représentée en pointillé à la fig. 18.
Lorsque le bloc 108 est relâché et que le ressort 110 sollicite la tête 80 vers sa position active, le bras 177 est sollicité de la même façon dans le cylindre 175, ceci comme représenté en trait plein à la fig. 18.
Toutefois, la soupape de commande 181 du cylindre 175 règle la vitesse de retour du bras 177 en déterminant la quantité d'air s'échappant du cylindre 175.
Ainsi, la tête et son mécanisme de commande sont ramenés à leur position active par le ressort 110, ceci à une vitesse déterminée empêchant le mécanisme d'être endommagé.
La machine comprend également des moyens pour interrompre le fonctionnement du bras 100 et des organes coopérant avec ce dernier dans le cas où une interruption se produit dans l'amenée des sachets sur le convoyeur 12. Un palpeur 182 (fig. 1) présente une extrémité située dans la trajectoire des sachets sur le convoyeur 12, l'autre extrémité étant pivotée sur une console 184 montée sur un prolongement 186 du châssis de la machine. L'extrémité du palpeur 182 opposée au convoyeur 12 est normalement en contact avec une cheville de commande 188 d'un interrupteur 190 normalement fermé. Lorsque le palpeur 182 est soulevé par un sachet déposé sur le convoyeur 12, l'interrupteur 190 est ouvert.
La fermeture de l'interrupteur 190 ferme un circuit excitant un électro-aimant 192 porté par une barre 194 à l'extrémité de la trajectoire du bras 100.
L'armature 196 de l'électro-aimant 192 est fixée à l'une des extrémités d'un verrou 198, lequel pivote au voisinage de son point milieu sur un étrier 200.
Lorsque l'électro-aimant 192 est excité, son armature 196 fait tourner le verrou 198 autour de son axe, ce qui amène la face 199 en contact avec la lèvre 202 que présente le bras 100 (fig. 6). Le verrou 198 maintient le bras 100 en position inactive, ceci jusqu'à ce que le sachet suivant vienne engager et soulever le palpeur 182, lequel actionne la cheville 188 et ouvre l'interrupteur 190. Lorsque l'interrupteur 190 est ouvert, l'électro-aimant 192 est désexcité, son armature 196 est libérée et la lèvre 202 du bras 100 est dégagée du verrou 198, ce qui permet au ressort 110 de ramener la tête 80 et le magasin 60 en position active.
La machine comprend des moyens pour assurer le déplacement d'un sachet fermé sur la plaque 176 et le long de la face 178 pour l'amener sur le con voyeur 180. Ces moyens comprennent un bras 204 (fig. 2, 5, 7 et 16) pouvant se déplacer verticalement et fixé en son point milieu à un arbre 206 monté à pivotement aux extrémités supérieures d'un prolongement 119 du châssis de la machine. Le bras 204 s'étend vers le bas à partir de l'arbre 206,
I'extrémité inférieure 208 de celui-ci étant située à proximité des rouleaux de serrage 34 et 36 et se terminant par un prolongement 210 recourbé vers le haut. Un bras 205 formant partie intégrante du bras 204 porte un rouleau 212 coopérant avec une came 214 fixée sur l'arbre 124.
Les positions relatives du bras 204 monté sur l'arbre 206 et de la came 214 montée sur l'arbre 124 sont telles que le bras 204 soit situé à proximité des bords intérieurs des rouleaux de serrage 34 et 36 comme représenté à la fig. 16. Lorsqu'un sachet est engagé entre les rouleaux 34 et 36, l'extrémité 208 du bras 204 est disposée comme représenté en traits pleins à la fig.
16, son prolongement 210 étant sensiblement vertical et l'extrémité 208 étant disposée au-dessus du plan de tangence entre les rouleaux 34 et 36. La came 214 est conformée de façon que l'extrémité inférieure 208 du bras 204 demeure dans cette position jusqu'à ce que l'entrée du sachet ait été introduite dans l'ouverture 57 du premier organe de fermeture 50. L'opération de fixation ayant été terminée, l'arbre 124 amène le point supérieur 215 de la came 214 en contact avec le rouleau 212, ceci en la faisant tourner dans le sens représenté par la flèche (fig. 16).
Ceci fait basculer le bras 205 vers le haut dans sa position représentée en traits interrompus à la fig. 16, et fait basculer le bras 204 vers le bas dans sa position représentée en traits interrompus dans cette figure. I1 est clair que le bras 204 vient engager l'entrée du sachet qui vient d'être fermé en le poussant vers le bas le long de la face 178 et sur le convoyeur 180, le sachet étant ainsi évacué de la zone d'action du mécanisme 10. Après que le sachet fermé a été éjecté, la rotation de la came 214 ramène le bras 204 dans sa position active supérieure représentée en traits pleins (fig. 16), ceci en attendant l'arrivée du sachet suivant sur le convoyeur 12. Ainsi, le bras 204 assure l'éjection des sachets fermés hors du mécanisme 10, ce qui permet d'éviter d'endommager ce dernier.