Dispositif de préhension de sacs
L'invention concerne un dispositif de préhension destiné à saisir et à maintenir des sacs sur un transporteur de machine à emballer, présentant une pince comportant deux mâchoires, dont l'une est mobile par rapport à l'autre, et un organe d'actionnement commandé par une came prévue sur le bâti de la machine pour fermer et ouvrir les mâchoires en des points déterminés de la longueur du transporteur, tout d'abord pour saisir un sac et le transporter le long du transporteur et ensuite pour le relâcher à la sortie de ce dernier.
De façon générale, l'invention vise à procurer un dispositif de préhension dans lequel le serrage de chaque pince puisse être commandé en un point et à un moment plus précis, par rapport au déplacement de la pince le long du transporteur, que ce n'était possible avec les dispositifs du même genre antérieurement connus, le dispositif faisant l'objet de l'invention étant en même temps d'une construction robuste et relativement simple et d'un fonctionnement sûr et exempt de perturbations.
Le dispositif selon l'invention comprend un support, une première mâchoire de pince, mobile, une articulation de montage de l'une des extrémités de cette mâchoire sur le support pour rapprocher et écarter par pivotement sur un axe prédéterminé l'extrémité libre de la mâchoire, une mâchoire fixe montée sur le support et opposée à la mâchoire mobile sur la trajectoire de pivotement de l'extrémité libre précitée, un ressort agissant entre la mâchoire mobile et le support et sollicité de façon à faire pivoter l'extrémité libre précitée en direction de la mâchoire fixe pour l'amener en contact étroit avec celle-ci et fermer ainsi la pince, l'organe d'actionnement étant monté rigidement par rapport à la mâchoire mobile et s'avançant latéralement par rapport à l'axe précité, dans une position angulaire prédéterminée par rapport à la mâchoire mobile.
cet organe d'actionnement étant mobile dans un sens pour écarter la mâchoire mobile de la mâchoire fixe et pour amener la pince à se fermer lors du mouvement inverse de l'organe d'actionnement.
Un exemple d'exécution de l'invention sera décrit ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels:
la fig. 1 est une vue fragmentaire d'une partie de machine à emballer comportant un transporteur pourvu d'un dispositif de préhension conforme à l'invention, cette vue se situant dans un plan horizontal au-dessus du transporteur;
la fig. 2 est une vue en perspective d'un sac tel qu'il se présente lorsqu'il est saisi par les pinces visibles à la fig. 1;
la fig. 3 est une vue fragmentaire en élévation de côté, du mécanisme représenté à la fig. 1;
la fig. 4 est une vue fragmentaire, en coupe traJle- versale suivant la ligne 4-4 de la fig. 3, et
la fig. 5 est une vue en perspective, à plus grande échelle. du ressort de la pince.
Comme l'indiquent les dessins, le dispositif comporte une pince 10, convenant particulièrement bien pour maintenir des sacs ou des sachets 11 sur le transporteur 12 d'une machine à emballer en continu, qui sert à la fois à former, à remplir et à fermer ces sacs. Le sac représenté à la fig. 2 est constitué par deux épaisseurs 13 de matière souple soudable à chaud, par exemple une feuille de polyéthylène, ces deux épaisseurs étant repliées face à face et formant un pli 14 au bord inférieur du sac, dont les côtés sont soudés en 15 pour former un sac ouvert au bord supérieur. Après avoir été rempli, le sac est fermé à sa partie supérieure par un joint à chaud semblable à ceux de ses côtés.
Pour fabriquer ces sacs, on fait avancer longitudinalement dans la machine une nappe continue de matière, pliée suivant sa longueur; on soude celle-ci suivant des lignes transversales longitudinalement espacées, de façon à former une série de poches, et on la tron çonne suivant chacun des joints transversaux pour former des sacs séparés. La nappe ayant été tronçonnée en sacs, ceux-ci sont envoyés un à un à des pinces espacées 10 prévues sur le transporteur 12 et simultanément, on les écarte de façon à leur faire quitter leur position bord à bord pour les remplir et les fermer de façon plus précise et plus nette.
Pour augmenter l'écart entre les sacs, on commande le transporteur 12 à une vitesse supérieure à celle de l'avance de la nappe et chaque sac est soumis à une accélération tandis qu'il passe de la nappe au transporteur, de sorte qu'il se déplace momentanément à une vitesse supérieure à celle du transporteur pour atteindre une pince 10 prévue sur celui-ci. La vitesse linéaire de la nappe peut par exemple être d'environ 16 pouces (40 cm) par seconde, tandis que la vitesse du transporteur est d'environ 22 pouces (55 cm) par seconde. Les sacs soumis à l'accélération passent donc de la vitesse de 16 pouces (40 cm) par seconde à une vitesse sensiblement supérieure à celle de 22 pouces (55 cm) par seconde. Le mécanisme servant à former les sacs et à accélérer leur déplacement ne fait pas partie de l'invention et n'est donc pas détaillé ici.
Comme le montrent les fig. 1, 3 et 4, le transporteur 12 comprend une chaîne sans fin 18, qui se trouve dans un plan horizontal et dont un brin rectiligne va d'un point voisin de l'accélérateur vers les postes de remplissage et de fermeture de la machine. A l'extrémité antérieure du transporteur, la chaîne passe sur une roue à chaîne 19, calée sur un arbre de transmission vertical, désigné par 20. Pour que le dispositif présente une meilleure rigidité, il est prévu une seconde chaîne 21 (fig. 3 et 4) en dessous de la chaîne 18, cette chaîne 21 passant sur une autre roue à chaîne, semblable à celle qui est montée sur l'arbre 20. Deux roues à chaîne complémentaires (non représentées) supportent les chaînes à l'extrémité arrière du transporteur.
Pour plus de rigidité, les deux chaînes sont guidées positivement dans des voies formées par deux barres espacées verticalement 22 (fig. 4), en contact avec les rouleaux de chaîne au côté interne, et par deux ailes rentrantes 23 d'un rail 24, en contact avec les rouleaux du côté externe.
En des points également espacés de la longueur du transporteur 12, il est prévu une série d'étriers de montage en U 25, qui couvrent la distance séparant les deux chaînes 18 et 21 et sont fixés chacun, à leurs branches opposées, à deux pattes 27, alignées verticalement et s'étendant horizontalement et vers l'extérieur à partir des chaînes respectives. Les pinces 10 sont montées sur ces étriers de façon à s'ouvrir vers l'arrière, vers la gauche à la fig. 1, et elles comprennent dans l'ensemble deux mâchoires de serrage opposées 28 et 29, la mâchoire 28 étant mobile et l'autre fixe; ces mâchoires sont montées sur un support 30, fixé à l'étrier correspondant 25 au moyen de deux vis 31 (fig. 3).
Sur chaque support, il est prévu un organe d'actionnement 32, qui ouvre la pince à l'extrémité avant du transporteur de façon que le bord antérieur d'un sac 11 y pénètre, qui ferme la pince de façon qu'elle saisisse le sac, et qui l'ouvre à nouveau pour qu'elle le relâche au voisinage de l'extrémité arrière du transporteur. Un plateau à rebords 33 s'étend vers l'arrière à partir de chaque pince de façon à se trouver en dessous du bord inférieur de chaque sac, pour supporter momentanément celui-ci tandis que la pince est fermée.
Le dispositif comprend de préférence une seconde série de pinces 10', destinées à saisir les bords postérieurs des sacs 11, une telle pince succédant à chaque pince 10, à une distance correspondant à la largeur du sac, et s'ouvrant vers l'avant pour recevoir et saisir le bord postérieur du sac qui la précède. Lorsque le sac est fermement saisi par les deux pinces, la pince arrière pivote vers l'avant, dans le sens des aiguilles d'une montre (fig. 3) pour rapprocher les bords latéraux du sac à sa partie supérieure et écarter les deux épaisseurs 13 préalablement au remplissage.
A cet effet, le support 30' de chaque pince 10' est articulé sur son étrier 25' par une broche horizontale 34, calée dans le support et tournant dans l'étrier correspondant, et la position angulaire du support par rapport à l'étrier est réglée par un galet suiveur 35 tournant sur l'extrémité libre d'un bras 37, fixé à son autre extrémité à la broche 34 et pouvant se lever et s'abaisser dans un plan vertical grâce à deux cames 38 (fig. 4) prévues sur le bâti. Sous tous les autres rapports importants, les pinces 10 et 10' sont en substance identiques et les éléments des pinces 10' correspondant aux éléments des pinces 10 sont désignés par les nombres de référence de ces derniers affectés du signe prime.
I1 est évident que le moment de la fermeture des pinces 10 doit être soigneusement réglé dans les machines où les sacs vides 1 1 sont transportés en un mouvement continu et à grande vitesse vers un transporteur se déplaçant à une vitesse différente de celle de la nappe, en particulier, si leur mouvement se fait momentanément à une vitesse sensiblement supérieure à celle du transporteur. Les pinces sont généralement commandées par un chemin de came fixe 39 (fig. 1), prévu sur le bâti de la machine et coopérant avec un suiveur 40 monté sur l'organe d'actionnement 32 pour déplacer la mâchoire mobile 28 selon la position occupée par la pince sur la longueur du transporteur.
Comme le montre la fig. 1 le chemin de came 39 est formé à la surface externe d'une barre 41 fixée sur le bâti de la machine et présentant une partie arquée 42 qui s'incurve excentriquement vers l'extérieur par rapport à la courbe de la roue à chaîne 19, de façon à ouvrir chaque pince quand elle passe sur la roue à chaîne et s'engage dans la trajectoire rectiligne des chaînes 18 et 21. Une rampe 43 du chemin de came permet la fermeture de la pince sur le bord antérieur du sac.
Cette rampe est disposée de façon que la fermeture de la pince commence juste avant que le sac n'arrive et qu'elle s'achève immédiatement apyres passage du bord du sac entre les mâchoires. Si la pince se ferme un instant trop tôt, le sac ne pourra pas pénétrer entre les mâchoires. Si d'autre part, la pince se ferme un instant trop tard, le sac tombera du dispositif avant d'avoir été saisi. Ceci étant, il est clair que le réglage précis du moment de serrage de chaque pince 10 est essentiel pour que la machine ait son meilleur rendement.
Dans les machines de ce type antérieurement connues qui ont été admises commercialement, la meilleure solution à ce problème consistait à utiliser des pinces à mâchoire mobile formée d'une lame de ressort flexible sollicitée de façon à s'appliquer contre la mâchoire fixe et commandée dans un sens et dans l'autre par l'organe d'actionnement. L'expérience a toutefois montré que le réglage précis du moment de serrage de chaque pince individuelle était pratiquement impossible dans ce cas.
L'invention vise à procurer une pince perfectionnée 10 dont le serrage s'opère à un moment déterminé avec précision de façon qu'elle se ferme sur le sac 1 1 au moment tout à fait opportun. A cet effet, la mâchoire mobile 28 de la pince est articulée sur le support 30 de façon qu'elle se rapproche et s'écarte de la mâchoire fixe 29 en pivotant sur un axe prédéterminé. et l'organe d'actionnement 32 est solidaire de la mâchoire mobile, avec laquelle il forme un angle choisi au préalable de façon que la pince réponde immédiatement et complètement à son mouvement. De plus, la mâchoire mobile de la pince est sollicitée en position de fermeture et l'organe d'actionnement est sollicité contre le chemin de came 39 de façon que la pince réagisse positivement et correctement.
Dans cet exemple, le support 30 est formé d'une barre verticale relativement étroite 44, fixée à l'étrier 25 au moyen de vis 31, la mâchoire fixe 29 faisant saillie vers le haut et étant décalée vers la gauche (fig. 3) par rapport à la barre. Deux supports 45 et 47 présentant des alésages 4U, alignés verticalement et décalés vers la droite par rapport à la barre, font horizontalement saillie vers la droite à partir des extrémités supérieure et inférieure de celle-ci. Ici, les deux supports et la mâchoire fixe font corps avec la barre.
Un arbre 50, tourillonnant dans des paliers 49 fixés dans les alésages 48, dépasse au-dessus et en dessous des supports 45 et 47, la mâchoire mobile 28 étant enfilée sur son extrémité dépassante supérieure et s'étendant de là latéralement vers la gauche, au niveau de la mâchoire fixe 29. La mâchoire mobile est ici une barre rigide faisant corps à l'une de ses extrémités avec un bloc 51, dont la section transversale est rectangulaire et qui présente un alésage central vertical 52 (fig. 1 et 3) dans lequel passe l'arbre. Une broche 53 qui traverse des trous coïncidants du bloc et de l'arbre, fixe la mâ choir à ce dernier de facon qu'elle ne puisse tourner.
L'arbre forme donc l'articulation de la mâchoire mobile et. en tournant dans un sens et dans l'autre, il ouvre et ferme respectivement la pince 10.
Les faces latérales voisines des deux mâchoires 28 et 29 sont planes et orientées verticalement de façon à s'ajuster face à face. Pour guider les sacs entre les mâchoires lorsque la pince est ouverte, les extrémités externes des faces de serrage sont chanfreinées et divergent l'une par rapport à l'autre comme il est indiqué en 54 (fig. 1) de façon à former une ouverture relativement large, même lorsque les mâchoires sont presque réunies.
L'organe d'actionnement 32 est un bras de levier percé à l'une de ses extrémités d'un trou par lequel il est monté avec jeu sur l'extrémité de l'arbre 50, en dessous du support inférieur 47, et le suiveur 40 est un galet monté sur l'extrémité libre du bras de l'organe d'actionnement de façon à pouvoir tourner sur un axe vertical quand il roule sur le chemin de came 39. Pour fixer le bras d'actionnement à l'arbre 50 en une position fixe mais facilement réglable par rapport à la mâchoire mobile 28, le bras est fendu à partir de l'alésage vers l'extrémité voisine et une vis 55 traverse l'une des bran clives formées par la fente et se visse dans l'autre de manière à serrer l'arbre 50 de façon amovible dans l'alésage.
Lorsque l'arbre 50 est introduit avec jeu dans l'alésage, le bras de l'organe d'actionnement 32 peut pivoter pour prendre toute position angulaire choisie par rapport à la mâchoire mobile 28. Le moment de serrage de claque pince peut donc être réglé individuellement de facon que le fonctionnement de l'organe d'actionnement corresponde de façon précise au déplacement des sacs 1 1 soumis à l'accélération, et au déplacement de la pince 10 le long du transporteur 12.
Chaque pince 10 est fermée par un ressort hélicoïdal 57, enroulé librement sur l'arbre 50, entre les deux supports 45 et 47, et il agit entre le support 30 et l'arbre 50 de façon à faire tourner celui-ci dans le sens voulu pour que la mâchoire mobile 28 s'applique contre la mâchoire fixe 29. Bien qu'un ressort à un seul enroulement suffise pour fermer la pince, on prévoit de préférence deux enroulements 58 et 59 (voir fig. 5) dont les spires sont enroulées en sens opposés et qui sont réunis par une boucle 60, se situant approximativement au milieu du ressort.
Celui-ci est enfilé sur l'arbre 50 et se trouve à califourchon, par les spires d'extrémité voisines des deux enroulements, au dessus d'un trou foré dans l'arbre, tandis que ses extrémités libres sont fléchies sur la barre 44 du support 30, pour s'accrocher dans des creux 61 (fig. 3) prévus au côté interne de cette barre. Une broche 62 traverse le trou prévu dans l'arbre et, s'étendant vers l'extérieur, à l'intérieur de la boucle 60; elle présente une extrémité dépassante qui se place en contact avec la boucle pour accrocher cette dernière à l'arbre 50 lorsqu'il tourne dans un sens tel qu'il bande le ressort. Le ressort est précontraint au cours du montage de façon à presser la mâchoire mobile 28 contre la mâchoire fixe 29 et à exercer une pression de serrage considérable lorsque la pince est fermée.
Bien que la mâchoire mobile soit pressée élastiquement contre la mâchoire fixe, la force de ressort disponible et les mâchoires rigides coopèrent pour saisir les sacs 1 1 de façon sûre.
Dans l'exécution qui vient d'être décrite, le ressort 57 peut être préchargé de façon à fournir toute pression voulue et les sollicitations du ressort sont réparties entre les deux enroulements 58 et 59. De plus, une rupture du fil du ressort, à tout autre endroit que celui où se trouve la broche 62, laisse l'un des enroulements apte à fermer la pince.
On peut donc conclure de ce qui précède que les pinces perfectionnées 10 peuvent être facilement et rapidement réglées pour déterminer le moment de serrage des mâchoires 28 et 29 et que la mâchoire mobile 28 répond immédiatement et directement au mouvement de l'organe d'actionnement 32. De plus, les pinces sont d'une construction robuste et sûre. La machine peut donc fonctionner à grande vitesse sans qu'une fermeture intempestive des pinces ne provoque de perte de sacs au poste de transport.